浅谈导航电子地图信息设计与图形编绘

祝茂良,李海祥,窦 超

(1.青海省第一测绘院,青海西宁 810001;2.青海省第二测绘院,青海西宁 810001)

浅谈导航电子地图信息设计与图形编绘

祝茂良1,李海祥2,窦 超1

(1.青海省第一测绘院,青海西宁 810001;2.青海省第二测绘院,青海西宁 810001)

运用MapInfo、ArcInfo等软件,通过对导航电子地图的生产,介绍导航电子地图信息设计与图形编绘过程。

导航电子地图;设计;编绘

一、导航电子地图及其特点

导航电子地图是指建立在计算机软件、硬件技术上和地图学基础上,借助于多媒体处理技术,将文本、图形、图像、声音、动画和视频结合,使多种媒体信息逻辑地联结而集成的一种空间信息可视化产品和工具。导航电子地图具有以下特点:

1)导航电子地图具有动态性、交互性、可查询检索性等特点。即导航电子地图能真实动态反映地理现象在时间上的发展变化。具有通过闪烁、渐变、动画等手段反映静态和动态现象,以吸引用户注意力的能力;在数据存储与数据显示相分离中进行可视化显示时,用户对数据的干预能力;实现图文声互补的超媒体能力。

2)导航电子地图既能应用各种地图符号,又能利用数据的压缩技术、分层技术、开窗技术、可视化技术等实现海量信息的管理,消除了比例尺、图幅范围和载负量等的限制;导航电子地图不仅能表现地理目标自身的位置特征、属性特征、时间特征,还能表现位置特征与属性特征、时间特征之间的关系以及非地理目标之间的空间关系和属性关系。

二、导航电子地图的信息设计与图形编绘

导航电子地图是一个融合地图、计算机与数据库的信息系统,必须按照用户的需求和软件工程开发的规范进行,其信息设计与图形编绘是十分关键的,是导航电子地图成果水平与质量的基础。

1.系统总体设计

系统总体设计是对系统框架、用户要求、使用对象和范围的确定与优化。系统总体设计的主要内容如下:

1)产品定位:产品定位是确定产品的用户群。导航电子地图产品主要是运用于汽车的导航,以帮助用户解决交通堵塞、迷路等问题。

2)数据源分析:数据源分析是了解数据的格式,如矢量或栅格的地图数据格式。

3)内容设计:内容设计包括背景信息设计与检索信息设计。背景信息设计包括点、线、面的设计,根据比例尺的大小来设计各背景信息层内容的多少,只是用于显示地图;检索信息设计是在背景图幅的基础上增加的检索信息层,包括点、线、面、路径等多种目标,目标通过关键字与数据库连接以提供快速信息查询。

4)数据库:数据库设计包括信息分类、确定数据库表内容及字段名称、属性。数据库在系统中有不同用途,可统一管理不同区域多比例尺地图的显示、GPS定位与导航;提供地图图幅上目标与属性信息的双向查询;支持在不确定地图图幅的情况下由相关属性到地图目标的查询,以数据库报表的形式提供目标信息;管理系统配置和索引信息的数据库。

5)功能设计:根据产品形式利用软件不同的系统功能。软件提供视图操作、多比例尺地图显示、图形属性双向查询、道路分析、定位与导航、信息表预览等功能。

2.地图编绘

地图编绘是导航电子地图的基础,是以MapInfo 6.0为编辑平台,对数据进行矢量化处理,利用ArcInfo、ArcGIS等软件进行格式的转化和数据的一些处理,把地图制作成所需的导航电子地图的格式。

图形、数据的录入就是把所采集到的数据用Map Info 6.0进行编辑和绘制。所采集的数据有点、线、面三种数据,用Map Info进行图形和数据录入时要分层录入,以免数据混淆。

(1)线的录入

线的录入是指道路的图形和属性的录入,在导航电子地图中道路的图形和属性是十分重要的,关系到导航的正确性,道路图形的绘制要和实际道路形状相符合,不能有较大的偏差;属性录入时,根据采集的数据一一录入。线的录入过程是非常重要的,要仔细、认真,否则会造成图形、各个属性和实地道路不符合,影响产品的导航和质量。线的录入过程如下:

1)整理外业采集的数据和资料表格,浏览资料表中是否有不清楚的字迹,如有则要与提供数据的外业人员进行交流,以确定字迹。

2)路中线的录入:在Map Info中,建立路中线的表结构,包括名称、编号、道路状况、等级等字段,根据外业采集道路的轨迹画路中线(可用不同的颜色和线的粗细表示),并录入各字段的属性信息。道路等级是根据道路状况进行分等定级的,如一级道路用“1”表示,二级道路用“2”表示等。

3)导航线绘制如下:

a.把处理好的路中线按等级分层进行格式的转化,转入ArcGIS中进行导航线的绘制,用路中线的路宽推导航线。路中线等级不同,导航线等级的宽度也就不同,如一至三级道路是两条单行的导航线,如图 1所示;四至五级是一条双行的导航线。如图2所示。

图1

图2

b.在Map Info中,修改导航线的表结构,赋其各字段属性值。

c.用ArcInfo进行节点捕捉、导航线方向、路口形状与连通等信息的检查和修改。

4)格式的转化:提交数据的格式是通过ArcInfo转出的数据格式。需要注意的是在格式转化时要更改投影坐标。

(2)点的录入

把外业人员采集到的信息点和属性进行录入,信息点包括政府机关、学校、医院、大型商场、旅游景点等,信息点在导航时能够起到很重要的作用,使用户可以清楚知道有哪些商场、旅游景点等,便于用户进行查询。信息点录入时位置的准确性是非常重要的。点录入的过程如下:

1)整理外业采集的数据和资料表格,浏览资料表中是否有不清楚的字迹,如有不清,要与提供数据的外业人员进行交流,以确定字迹。

2)在Map Info中重新建立表结构,包括名称、编号、地址、电话、备注等字段。录点是以导航线为准,依据外业轨迹点和图纸录入点,距离导航线15～30m为宜,不要压盖导航线,同时录入信息点的属性信息。如图 3所示。

图3

3)信息点检查:录入完信息点时要进行重复点、错字、点位的检查,还要进行同名点区分。同名点的区分即对于不在同一范围可用信息点所在区域、道路区分,如肯德基 (西大街);同一个信息点多个门口可用东南西北门来区分,如王府井商场 (东门),等等。

4)信息点分层:分背景信息点层和检索信息点层。背景信息点层是用来显示地图并不用于检索,检索信息点层是用来查询信息,可以通过信息点或道路检索信息。

5)格式的转化:提交数据的格式是通过ArcInfo转出的数据格式。检索信息点层不转ArcInfo格式,只另存为数据库的格式。

(3)面的录入

面录入较为简单,它可使得地图更为美观,增加视觉效果,部分面的数据是从原始资料数据中提取并作进一步修改,如省界、市界、河流等,一部分是根据外调资料和参考原始资料进行录入和修改。如外业点调图纸中有信息点某小区和其范围,就可依照图纸画入街区面。面数据最后格式也为ArcInfo格式。

以上所述为导航电子地图的基本过程,制作导航电子地图突破了传统纸质地图的成图方法,但仍要根据设计要求对数据进行集成,形成完整的系统。

3.外业数据采集

外业采集分为路调和点调两种形式,叙述如下:

1)路调:指汽车在道路上行驶,通过天线接收信号在笔记本电脑上呈现出道路形状,操作人员同时运用外业采集软件把道路属性和旁边的地物点及属性记录下来。这种采集方法所采集到点的位置和道路形状比较准确,但对于信息点属性信息的采集却不完整。对于密集度小的郊区进行路调即可,对于密度较大的城区中心路调所采集信息量较少,还要进行点调。

2)点调:点调所用图纸是由路调人员所采集的道路形状和信息点(指大型、重要的地物点)经过处理按照一定比例尺打印出的纸质图。点调一般在密度较大的城区展开,点调人员按照图纸,采集实地较为重要的信息点并把属性用表格记录完整。点调所需时间较长,耗费较多人力,但其采集数据较为完整。

外业人员必须认真、仔细的对采集所得数据进行检查,把数据中不清楚的部分进行整理,以便绘图人员能顺利地编绘。

三、结束语

导航电子地图是集文本、图形、图表、图像、声音、动画和视频于一体的新型地图,实现了地图可视化、信息存储量大、导航、信息查询等功能。使用户进行地图的浏览和查询时不受时间和空间的限制,地图的更新速度更快,系统的维护更方便。但导航电子地图仍在不断的发展,在我国还不是很完善,如在数据的采集和编绘中会有较大的误差。今后应侧重于数据的采集,对数据的采集要求进行统一,使数据采集中的误差和错误能够得到有效的控制。

[1] 《数字城市的理论与实践》编委会.数字城市的理论与实践[M].广州:世界图书出版公司,2001.

[2] 陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,2001.

[3] 王海清.浅谈影响电子地图产品质量的因素[J].标准化报道,2000,21(5):31-32.

A Prel im inary Study of Information Design and Graphic Compilation for D igital Navigation Map

ZHU Maoliang,L IHaixiang,DOU Chao

0494-0911(2010)07-0046-03

P283

B

2010-04-15

祝茂良(1971—),男,安徽宿州人,工程师,主要从事测绘管理与应用工作。