[发明专利]导航中大比例尺水系自动生成多重小比例尺数据的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子地图领域，特别是涉及一种导航电子地图数据格式编译过程，是一种融合属性判断、空间分布及几何算法的地图综合的方法。

背景技术

车载导航系统是利用车载GPS配合电子地图进定位导航，车载电子地图是导航系统重要且不可分割的部门。导航数据即为导航系统所使用的电子地图，其中有道路数据、引导数据、兴趣点数据和背景数据。背景数据在导航系统中是作为参照定位用，虽然系统可以通过GPS定位到电子地图某一点上，但用户需要通过背景数据做参照，将电子地图的某一点和现实世界中的位置匹配上，这样用户才能知道定位的现实世界位置。

在导航数据的背景数据中，其中水系数据具有重要的位置，无论从定位参照的重要性上，还是各层比例尺数据中都存在着水系数据，比如在中国导航数据中，从最大比例尺到最小比例尺都必须存储长江、黄河以及海域等水系背景。

导航数据是分层(LEVEL)和分格网(MESH)存储道路和背景数据。

LEVEL(层)：导航系统为了方便管理和查询地图数据，通常将地图数据分LEVEL存储，Level₁是最底层，也就是最大比例尺，Level₂～Level_n分别代表各小比例尺，Level_n的XY坐标精度为LEVEL₊₁的4倍，以上依次类推。每一个LEVEL都能表示完整范围的地图数据，所存储的数据内容也会一层比一层少。

MESH(格网)：导航系统为了方便管理和查询地图数据，在每一LEVEL中，按固定经差纬差的地理坐标范围，将地图数据分幅存储，这样的一个地理坐标范围称为一个MESH。每一个LEVEL中的MESH范围都有所不同，基本上Level_n+1的MESH范围是Level_n的MESH范围4*4倍。

导航坐标系：导航坐标系采用相对坐标，只记录每一个MESH内坐标，将坐标和MESH编号结合在一起即可做全局定位。MESH内的坐标范围根据导航数据格式的不同而有所不同，有2048*2048，也有4096*4096。

基础数据采集商在采集数据时通常只采集最详细比例尺的水系数据，那么将基础数据编译成导航数据的过程中，需要将大比例尺水系数据缩编为各小比例尺的数据，如果采用人工缩编则成本巨大，可采用本方法进行自动缩编，自动生成各小比例尺的水系数据。

导航数据中的水系数据分为点线面三种形式，如果采用简单的坐标精度变化，由大比例尺精度直接缩小到小比例尺，会导致小比例尺数据量太大，点状目标密集；形状失真，比如一些面状河流在小比例尺下变为扭成绳状；陆地上过多的小湖泊，海域面上过多的小岛残留等一系列水系数据的数据质量低下的情况。

针对以上问题，本专利采用多种技术方案相结合进行自动化综合。

其他相关名词解释：

1、形点

导航地图中用于描述图形的形状的点称为形状点，简称形点，每个图形都由1到N个形点构成，点状图形只有1个形点，线状图形有2个及以上形点，面状图形同样也是2个及以上形点，并且首位形点一致。

2、形点压缩

为了在形状和数据容量之间取得一个平衡，需要用形点压缩算法去除不必要的形状点和细小弯曲。现在常用的形点压缩算法有道格拉斯形点压缩算法和距离限差形点压缩算法，本发明采用的是道格拉斯形点压缩算法。

3、MESH边界像素

像素的边缘前后像素都在MESH边界上，如错误！未找到引用源。所示；

4、骨架像素

像素周边1格范围内有2个或以上的空白区域，表示如果删除改点会导致骨架线断裂，如错误！未找到引用源。所示；

5、触角像素

指骨架线延伸方向的极点，像素周边1格范围内只有一个邻接像素，如错误！未找到引用源。所示。

6、公共边

由于原始数据提供商在采集数据时会将一些大面积的水系数据进行分割采集，分割后的对象之间是存在相同的公共边。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种大比例尺水系自动生成多重小比例尺数据的编译方法，使用该方法可以将单一的大比例尺水系基础地理信息编译成导航数据中多重比例尺的水系背景数据，用于导航系统使用。

为了实现本发明的技术效果，本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、从采集的基础数据中获取水系数据，根据水系的属性进行分级，按照分级级别给水系数据确定对应比例尺；