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电子地图为何能指路?之 电子地图的制作

已有 3509 次阅读 2019-10-24 16:01 |个人分类:技术漫谈|系统分类:科普集锦| 地图, 电子地图, 电子地图设计, 电子地图制作, 导航

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关键词:地图、电子地图、电子地图设计、电子地图制作、导航、道路搜寻、电子地图广告、交通疏导、交通指挥

 

电子地图为何能指路?

 

电子地图的制作

 

 

今天坐出租车,远郊司机,不知道我要去的地方。没事,上电子导航。

不出意料,我第n次听到司机私下念叨“xx怎么知道该怎么走的?”

忍住当场想BB的嘴,我决定回家广播一下。

电子地图究竟怎么干活的呢?

(以下内容摘自

文献1:一种电子地图的制作方法,CN02124155.4,发明人:黄珏华,靳浩,申请人:黄珏华,申请日:2002.7.12

文献2:一种电子地图的制作方法和显示方法,ZL02130885.3,发明人::黄珏华,靳浩,专利权人:黄珏华,申请日:2002.10.16

以上专利北京大学电子系黄珏华、北京邮电大学靳浩均已放弃权利,大家不用担心仿制侵权)

首先介绍一下最简单的电子地图制作。

一、怎么样做一个可以搜索路径的小数据量详细地图

很多人强调电子地图要精确,比如矢量地图,怎么缩放都不变形。其实在日常生活中我们不需要像导弹制导那样需要地形匹配,知道目标在哪里,在路口知道走哪条路就行。所以可以以路为核心制作地图。

以叉路口为节点,而个节点之间的道路为链路,做数据库;

节点记录:座标,节点名(不一定有),相连链路,相邻节点(永久单行道只记去向节点和链路);

链路记录:道路名,长度,道路类型(如车行道,人行道、立交桥、过街天桥),附加信息;

附加信息包括链路上目的地(即用户可能搜索的地方,包括公交/地铁站)名称及在道路上的位置和/或座标,道路是否单向,根据电子地图的需求而定的其他信息,如交通拥堵情况等级,交通指挥指数(用于交通指挥和疏导),交通快捷指数(如高速1、高架2、环线3、辅路4、一般道路5、窄路6、人行道7),广告信息。

为了准确显示地图和定位,对于弯曲但没有叉路口的道路,分割使其每一段都近似直线,相邻准直线道路的联接点也作为节点(可以作为定位节点,给予特殊参数,在路径搜寻中排除,但增加存储量;也可不加区别,但路径搜寻中增加计算量)。

用数据库、表格文件、甚至通过文件名分类的文本文件记录上述数据,就可以编程序绘制电子地图:

先根据座标画出所有节点,再依次根据数据库画出每个节点相连的所有链路;

在大型节点上显示节点名(如果有记录),在链路上标注道路名,用箭头或其他方式对单行线加以标注,用颜色/线条图案标明交通拥堵状况;

对特殊道路,如立交桥,地铁,高架,人行道和过街天桥,可以不同颜色/图案构成的线条表示;

显示重要附加信息,如区域名称、建筑物;

根据广告信息作显示,如显示付广告费的饭馆/商店名称和位置或在用户搜寻时显示目的地附近的广告(很商业,但2002年时黄珏华是北大高智总经理,所以设计任何技术方案必须考虑盈利模式);

定位(如果需要):将用户随身设备采集的位置信息(通过GPS、北斗、基站定位等方式)转换成地图坐标后在电子地图上显示(需要根据地图显示误差修正,详见文献)。

这样,一份详细的、可以检索、可以进一步开发的电子地图就可以使用了。

但这样的地图太大,特别是用户可能不需要这么详细的信息,所以要对其分层,就是说要能显示不同详细程度的信息。

首先确定分几层,

顶层是最简略地图,比如北京只显示环线和几条主干道,区域和标志性建筑;

最底层为上述最详细的地图;

中间根据需要分若干层(敲黑板!分法严重影响数据量大小)。

首先选择各层需要显示的节点,特殊节点,如立交桥,可以在较高层缩为一点;

然后确定各层连接节点的链路(除最底层外,其他层链路可能由下一层的链路合并而成);

最后确定不同层的附加信息和广告信息;

就可以按最低层地图画法做出不同详细程度的电子地图。

怎么在不同层之间切换呢?可以设置一些指令,比如说+/-+号放大,-号缩小)、鼠标左右键或滚轮、双指拉开距离或缩小距离等,通知电子地图缩放,大到一定程度进入下一层,小到一定程度进入上一层。

好了,一张可以放在本地(终端),也可以放在网络(服务器)上,可以随时更新(道路情况、行政区域变更、楼宇/小区拆建和交通信息、广告等),详略由心的电子地图就做好了。

怎么找路呢?

且待下回分解。




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