导航电子地图的设计与制作

admin管理员组

文章数量:1537378

2024年6月1日发(作者：)

导航电子地图的设计与制作

摘要：导航电子地图也是智慧交通系统与汽车导航领域中的关键部分,其产

品设计与方法的优劣也会直接影响到系统后期的可用性。对导航电子地图的产品

设计与制造过程展开了详尽论述,内容涉及数据流程设计、电子地图体系构建、

数据收集和编辑方式、电子地图符号制作、图像呈现和绘图输出等,还根据实际

交通要求阐述了电子地图要素的分类与方法,并对目前中国导航电子地图产业所

面临的若干问题,给出了自身的见解。

关键词:导航;电子地图;设计;制作;

前言

导航电子地图和传统意义上的地图比较有着明显优越性,起可以实现更准确

迅速的定位,而且还具备了其简单轻便使用方法易于掌握的优点,这也是它得以应

用的主要基础。导航电子地图拥有强大能力的同时,其设计和制造流程相对繁琐,

所以为了提高导航电子地图的安全性,必须从设计和制造流程入手提高和改进。

一、导航系统的构成

导航系统通常由定位系统、硬件控制系统、软件以及导航用电子地图等四局

部组成。

1.1 定位系统

目前最重要的确定体系就是现代太空科学技术为依托,以高速度移动的月球

瞬时位移为依据,通过在太空位置后方相互交会的方式,推算待测点高度的装置。

主要由控制部分、管理部门和用户三个部分构成。除了美军的国际定位控制系统

gps之外,目前当今世界上的主要卫星导航定位控制系统尚有苏联的"格洛纳斯"、

欧洲"伽利略"以与中华人民共和国的"北斗"。截止1994:年三月,中国全国覆盖面

已超过百分之九十八的24个GPS卫星星座均己全部布设完毕。

1.2硬件系统

汽车导航智能硬件平台分为车载主控、显示屏、位置以及一些功能模块。车

载主控是整套gps汽车导航系统的核心,车载计算机主要由假设干块电气功能模

块(electric control unit,ecu)组成,它们能够单独实现一定的功用,并与其余

独立单元模块协调管理工作。上述模组中最主要的是由gps接受机、航位计算

(dead reckoning,dr)微处理器、速度感应器、陀螺传感器等组成的位置模组。

由gps系统与dr技术结合而形成的位置与导航模块,能够较好地解决在短时间内

丧失大量gps或卫星信息的实际问题,并能够防止dr控制系统的错误和问题累积。

目前,一般民用gps和dr组合的装置(gps惯性设备)已经能够实现在1000m没有

gps数据的状态下的方向准确度和10m的时刻准确度了。〔惯性制导系统〕

1.3软件系统

应用软件管理系统主要由操作系统应用软件和导航使用软件构成。软件主要

分为控制系统和产品控制两个方面。控制系统通常使用嵌入式实时操作系统

(rtos),包含美国境外的vx-work、qnx、palmos、windows ce,以及中国境内的

hopen os等。导航应用软件是专门面向汽车导航使用系统研发的系统软件,安装

于汽车主机上。根本模块包含:位置和显示、图片查询与数据检索、智能路径计

算、语音导航等。

1.4导航电子地图

导航电子地图,是在电子地图的基础上添加的许多和汽车、步行等有关的数

据,而导航电子地图也是汽车导航的重要部分,因此能否有优秀的导航电子地图直

接关系着整个导航的应用。导航电子地图具有以下特点:(1)能够查询目的地信息。

(2)有大量可以进行疏导的交通信号。(3)要不断进展实地信息更新和扩大资料采

集。

二、导航电子地图的设计

2.1导航电子地图的整体设计

在进行导航电子产品地图技术系统的整个工程设计中主要涉及二种内容,数

据分析业务流程系统设计和电子产品地图技术管理系统。数据分析业务流程系统

设计的重点工作内容是对数据分析的收集和管理,主要涉及地理位置、建筑物构

造、以及道路交通状况等,其中数据分析的导航业务流程系统设计必不可少。把

所收集的各种数据信息放入到引导电子地图数据库系统中,之后再进行后期的改

进,从而拼接成所需的电子地图。系统一般是由软件和硬件所组成的,软件的重要

功能就是对各数据块进行适当的数据处理和格式转换,而硬件部分则一般是地图

的屏幕显示装置,将引导电子地图在屏幕中以图形的状态展示起来。

2.2相关数据的采集与编辑

导航电子地图系统所需要的信息量较大,而且数据信号的类型繁多,使得人们

在进行数据的收集和编辑的过程中有一些困难。为保证数据的准确度和时效性,

人们需要通过各种方法实现对相关数据的收集,主要分为直接提取、遥感获取、

通过GPS系统提取、数字化获取和手工提取,而这种方法又有着各自的特色和优

点,从而可以很好的发挥互补效果进而提升了数据分析的准确度。直接获得法就

是以中国传统地图为参照基础,将地理位置的主要道路信息直接获取,这个方法最

大的好处就是信息比较全面,只是无法确定很好的精度。遥感技术获取就是通过

移动遥感技术,获取道路存在变化的信息,在制图领域中有着重要意义。而GPS系

统则是利用现阶段比较完善的卫星定位系统,可以准确的捕捉到在道路行驶的一

些信息,使汽车可以在行驶过程中迅速确定在交通路线中的具体位置,从而发挥了

准确的道路定位功能。数字化提取的重要手段是数字化仪和扫描仪,对所建数据

库的地理位置数据进行提取。手动读取对导航嵌入式电子系统有很好的弥补和改

进功能,比如当出现突然性故障后,通过手动读取把堵路数据录入到电脑,从而在

导航电子地图上显示。

2.3地图符号的制作

导航电子地图一般使用相应的地图符号,根据各种符号所表示的不同意思,每

个字符应为一致的,这样有助于人们对导航电子地图的正确认识和把握。地图符

号做好后要通过客户反馈,让客户给出相应建议并加以修正。地图符号的制作需

要直观性和简洁度,所使用的字符之间要有很大差异,防止实际应用时区分不清,

并且每种字符要能满足一些象征性的要求,让一般消费者可以理解地图符号。

2.4图形显示与输出

它是对消费者进行介绍的最终输出方式,所以美观感和真实性才是决定画面

表现和输出的关键条件。屏幕尺寸是固定的,从而对画面产生一定的控制效果,这

就需要画面具备相应的放大效果,在放大的同时也会产生比较完整的定位数据,满

足用户的需要。

三、标准化导航电子地图的制作

3.1电子地图的要素分层

电子地图是把实际世界抽象为彼此联结不同特性的多层面组合,对地理实体

则采取层级组合的方法,将具备同一性质或相似特性的实物往往放置于同一层面

中。层次过小不利于制图和区分,而过多则较为复杂。在通常情况下可以分成:行

政区层、交通层、水系层、建筑层、艺术装饰层等。以交通运输为特点的计算机

数据库,一般采用点形基本要素、线状要素、平面基本要素等表现交通运输详细

信息,以满足交通信息的需要。点状要素:道路交通灯、收费站、加油站、高速出

口、汽车站、小港口等;线形要素:航道、各类高速公路、各种铁道等;面形基本

要素:停车场、飞机场、海港等。

3.2导航电子地图制作方式

目前,较为常见的导航电子地图的方法,大致有以下两种。1)将纸质图电子化,

由作业员用光笔按照旧图上的工作目标逐点采集,再通过如Arc/Info等程序处理

生成的数字地图,并录入国家基础地理信息系统,然后记录交通等专题属性。2)通

过对遥感图象实现对环境参数的分析、简单改正、精修正、图象增强数据、主成

分变换、非监督分析、监测分级、空间滤波等一连串的预处理,并使用PCI程序

和Arc/Info等应用软件,在显示器上采用计算机通信的方法生成数据图片,在添

加交通专题特征等服务模板后,形成了电子数据库。

结束语

综上所述，在中国未来的经济发展过程中,导航电子地图系统还将广泛应用

到更多的应用领域中,所以进一步完善导航电子地图系统的产品设计和制造能力

是关键的发展目标,对我国社会主义现代化建设的积极开展也有着一定的促进性

作用。

参考文献

[1]华亮春,段佳,熊学新.GPS车载导航电子地图制作系统的设计与实现[J].

测绘与空间地理信息,2007(06):126-128.

[2]闫顺玺,王晓雷,刘严萍.导航电子地图的设计与制作[J].交通科技与经

济,2008(03)::10.19348/1008-5696.2008.03.033.

[3]周志国.导航电子地图的设计与制作[J].中国高新区,2017(14):28.

本文标签： 导航电子地图设计