交通电子地图设计和制作

交通电子地图设计和制作 第 21 卷 第 1 期 V o l121 N o 11 西 安 公 路 交 通 大 学 学 报 2001 年 1 月J an. 2001 Jo u rn a l o f X i′an H ighw ay U n ive r s ity ( ) 文章编号: 100724112 20010120078203 交通电子地图设计和制作 1, 2 1 3 2李曙光, 荆便顺, 尹如军, 苏彦民 ( 1121 长安大学 交通信息与控制工程系, 陕西 西安 710064; 21 西安交通大学 电气工程学院, 陕西 西安 710049; )31 河南省公路工程局, 河南 郑州 450009 摘 要: 结合电子地图设计和制作过程中所使用的软、硬件, 并且根据电子地图所具有的地图图层 以及相应的图层属性, 提出了一套与交通有关的电子地图设计与制作方法, 并用此方法成功地设计 和制作了一幅交通电子地图用于 导航实验中。GP S 关键词: 交通电子地图; 地图制作; 地图图层; 地图属性 中图分类号: 41215 文献标识码: A U D e s ign an d Ca r togra phy of Tra f f ic D ig ita l Roa d M a p 1, 2 1 3 22, 2, 2, 2L I S h u g u a n g J IN G B ia n sh u n Y IN R u j u n S U Y a n m in ( 11′′, , 710064, ;D ep a r tm en t o f T raff ic Info rm a t io n and Co n t ro l E ng inee r ingC h angan U n ive r sityX ian C h ina 2. , ′′, 710049, ;Schoo l o f E lec t r ica l E ng inee r ingX ian J iao to ng U n ive r sityX ian C h ina )31, 450009, B u reau o f H ighw ay E ng inee r ing o f H enan P ro v inceZh engzho u C h ina A bstra c t: Com b in ed w ith th e so f tw a re an d h a rdw a re o f de sign an d ca r to g rap h y o f d ig ita l ro ad , , m ap a s w e ll a s th e de sign o f m ap laye r an d m ap a t t r ib u te o f d ig ita l ro ad m ap a k in d o f th e . de sign w ay o f d ig ita l ro ad m ap w ith t raff ic is g ivenM o reo ve r a t raff ic d ig ita l ro ad m ap w ith GP S .n av iga t io n exp e r im en t is de sign ed b y th e w ay su cce ssfu lly Key word s: t raff ic d ig ita l ro ad m ap ; ca r to g rap h y; m ap laye r; m ap a t t r ib u te 在人们的日常工作和生活中, 常常要用到地图, , 扩大了地图的应用领域, 促进 子地图的出现和发展 了国民经济和国防建设的发展。 而交通和电子地图 因为地图中有其所需要的各种信息。就其本质而言, () 地图是对地球表面各种形体及其相关属性的一种描 的融合 即交通电子地图, 导致了交通管理、诱导和 述, 是存储空间信息的载体。 根据其性质不同, 地图 控制的革新。 本文结合电子地图设计和制作过程中所使用的 可分为地形图、区域图等; 根据应用不同可分为交通 软、硬件, 并且根据电子地图所具有的地图图层以及 图、水利图等。 诸如此类, 都是对一些特定事物在空 相应的图层属性, 提出了一套与交通有关的电子地 间上的分布情况进行描述和分析; 并把信息存储起 图设计与制作的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 , 并用此方法成功地设计和制 来重复利用。 以纸片或胶片为媒介制作的地图费时 费力, 且有较大的局限性。 随着计算机、卫星和数字 作了一幅交通电子地图用于 GP S 汽车导航实验中。 图像处理技术的不断发展, 为使人们从繁复而简单 对电子地图设计制作有兴趣的读者, 可以根据本方 的地图制作中解放出来, 出现了电子地图。电子地图 法并结合相关的领域制作相应的电子地图。 其内涵是和纸质地图一脉相承。 其重点在于把纸质1 电子地图的设计 地图中的各种要素的属性、位置以及之间的关系数 字化, 而后按其性质不同将之符号化, 成为能够在计 电子地图的设计是建立电子地图系统和制作电 算机上实现快速显示, 可供人们阅读的有序集合。电 子地图之前的一项准备和指导性工作。 电子地图的 收稿日期: 2000205209 ( )基金项目: 交通部资助经费自选科研项目 交通部教高字 1997216 ( ) 作者简介: 李曙光 19742, 男, 安徽郎溪人, 西安交通大学博士生 设计按顺序可分为 6 个主要工作环节: , 包括地区范围和名称、图幅划分、地图比例尺 规格 和地图的分层等。电子地图设计的基础是系统设计, () 1了解用户需求; 是电子地图生存环境的设计, 主要包括数据流程设 () 2调查研究和收集资料; 计、软件组成设计、硬件配置设计和系统的评估。 () 3总体设计; () 1数据流程设计 它是系统执行环节的概括和() 4系统配置和程序设计与调试; 系统运行的总体设 () 5试用并评价结果; 计, 以此为基础可进行系统的硬件和软件设计, 其一 () 6维护。般流程如图 1 所示。 111 设计要求 ( ) 1要求电子地图能和 系统配合使用, 可 GP S 显示车辆在电子地图上的运动轨迹。 () 2电子地图要有相应的查询、放大和缩小功 能。 () 3由于此电子地图主要用于交通导航方面, 要 求电子地图有较多的静态道路信息, 如道路几何特 性, 包括道路名称、道路车道数、道路长度、道路的起 终地点名、交叉口特征、路面宽度、重要的交通标志 图 1 电子地图数据流程设计图 和标线等信息。 数据采集和数据处理一般都是在专用的电子地 () 4电子地图各要素既能分层、分级显示, 又能 图制作软件上进行的。根据数据来源的不同, 其处理 叠加显示。 () 方法有所不同; 如制作某电子地图时, 其原始数据取 5为了导航的需要, 电子地图中要附加相关的 导航标志, 如道路中心线、路段结点等。 自 纸 质 地 图, 首 先 将 之 扫 描 而 生 成 地 图 图 像, 经 112 设计环境图像软件处理后, 在 电 PHO TO SHO P GEO SCA N 硬件环境: 233 微机、扫描仪等;H P PH IL IP S 子地图数据采集和处理软件中, 根据用户需求采集 软件环境: 软件、、98PHO TO SHO P W IN DOW S所需要的地理信息和相关的属性信息, 处理后形成 图像采集软件、ƒ矢量图形生 电子地图数据库。但此数据库并不能在屏幕上显示, GEO SCA N A R C IN FO 成文件。 因此使用 ƒ电子地图编译软件对之进行 A R C IN FO 收集资料是设计电子地图的重要条件。 资料主 处理, 得到可在电子地图帄台上的使用M A P IN FO 要有数字资料、图形资料、图像资料以及相应的交通 数据 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 。 信息。数字资料是指数字化的地图, 图形资料主要指 () 2软件组成设计 已出版的纸质地图, 图像资料是航空卫星地面图像; 电子地图软件由两部分组成: 应用软件和系统 ( 而交通信息主要是交通电子地图属性信息 如 111软件。应用软件由数据采集、数据处理和地图显示软 () ) 节中 3。件组成。 系统软件由操作系统、编程语言、地图帄台 113 总体设计和 数 据 库 管 理 软 件 组 成。 应 用 软 件 使 用 的 是 电子地图设计的关键是总体设计。 总体设计包 矢量生成 软 件; 通 过 软 GEO SCA N 和 A R C IN FO ƒ 括电子地图的整体设计、系统设计、数学基础设计、 件组成设计也要明确制作此电子地图的二次开发环 内容设计、符号设计、数据存储管理设计、显示技术 境。 设计以及图形图像处理算法的设计等。 设计时使用 系统软件: 操作系统 98W IN DOW S数据采集软件 即将数学基础设计、内 , 编 程 语 言 、GEO SCA N M A PBA S ICV ISU A L 容设计、符号设计、数据存储管理设计、显示技术设 6BA S IC 计以及图像处理算法融入其中。 而设计者着重的是 电 子 地 图 帄 台 和 数 据 库 管 理 软 件 电子地图的整体设计和系统设计。 下面我们就这 2 、M A P IN FOA CC E SS 个方面作一介绍。11312 硬件配置设计 电子地图的硬件配置主要是11311 电子地图的整体设计与系统设计 整体设计主机、输入输出设 () 的目的是初步确定电子地图的形式和 备和存储设备等 如图 2。 西 安 公 路 交 通 大 学 学 报 2001 年 80 代码。 () 5图形编辑和属性编辑。经过上一步的信息输 (入后, 图像信息转化为相应的图形信息 由点、线、面 )组成。编辑的主要目的是将图形和属性信息的数据 图 2 电子地图硬件配置图 格式转化为电子地图的数据格式。 () 6图形检查和属性检查。图形检查主要是图形 2 电子地图的制作 几何性质的检测, 如悬挂点检测等。 电子地图制作的作业流程可分为两部分: 地形 () 7格式输出。 生成相应的图层和属性文件。图扫描数字化作业和矢量化作业。 212 矢量化作业 211 地形图扫描数字化作业地形图扫描作业完成后, 要将之生成的图层和 图 3 表示全要素地形图扫描数字化作业流程。 属性文件格式转化为电子地图的矢量数据格式。 下面对图 3 作出相应的解释: ( ) 1 输 入 地 图 信 3 结语 息。地图信息包括图幅 本文介绍的电子地图制作流程方法, 是在与西 名 称、地 图 索 引 号、地 安市地理信息中心合作设计制作的西安市大雁塔地 图 比 例 尺、扫 描 分 辨 区交通电子地图中, 根据现有的地图制作帄台总结 率、纸 质 地 图、图 幅 范 归纳出来的。 此地图已成功地应用于课题“技 GP S 围、检 察 员 和 制 图 单 术在车辆导航系统中的应用研究”中, 效果良好。 位、相邻图幅接合表和 参考文献: 坐标系统信息。 () 2图形定向。求解 1 北京: 煤炭工 郭志达. 地理信息系统基础与应用 [M . 坐标转换系统, 将标定 业出版社, 1997. 图 像 位 置 的 象 点 坐 标 图 3 全要素地形图扫描 2 徐庆荣. 计算机地图制图原理 [M . 武汉: 武汉测绘科 数字化作业流程 ( 是标定纸质地图图形学大学出版社, 1993. ) 3 测绘 的坐标系统, 一般用经、纬度表示转化为用户坐标 张家庆. 九十年代 G IS 软件系统设计的思考 [J . ()学报, 1994, 2.(() 指的是地图的帄面坐标, 一般用 , , 单位为 。X Y m 4 向怀坤. G IS 的最新进展及其在道路交通工程的应用 () 3建立图层和图层属性表。在电子地图的设计 ()[J . 交通工程, 1999, 3. 阶段, 即明确地表明了所需建立的图层; 图层属性是 5 陈 俊. 实用地理信息系统—成功地理信息系统的建 相关图层的必备信息, 如图层的名称、颜色、代码和 设与管理 [. 北京: 科学出版社, 1999.M 高程, 而图层的扩展属性指的是相关图层的附属信 北京吉威特科技发展有限公司. 地图扫描矢量化系统6 息, 一般在电子地图的帄台软件中建立, 通过图层代 518 用户手册 [ . 北京: 北京吉威特科 GEO SCA N V Z 码与相关图层相连。 技发展有限公司, 1997. () 4分层进行图像输入和图层属性输入。图像输 7 刘光运. 电子地图技术与应用 [M . 北京: 测绘出版社, 入是根据所建立的不同图层输入相关的图形信息 1996. 刘 8 北京: 测绘出版社, ( ) 岳. 专题地图制图自动化 [M . 点、线、面, 如道路层图像输入即是在第一步得到 的 图像文件基础上, 对所需道路信息用鼠标将 g if 1981. 其边线选出; 而图层属性输入即是在相应的图像输 9 杨兆升. 智能运输系统 设计的研究 [. 中国公路 G IS J 入后, 通过键盘输入的图层必备信息, 如道路边线选 ()学报, 1998, 1. 出后, 制作软件 即提示输入道路层名称。为 Geo S ta r 10 周 万 枝. 基 于 地 理 信 息 系 统 的 城 市 交 通 系 统 的 研 究了区别于其它图层, 要选定相应的图层颜色; 为了便 ()[. 测绘通报, 1997, 8.J 于 和图层的扩展属性表相连接, 要输入相应的图层 [ 责任编辑 郭庆健 ]