导航电子地图基本结构和新技术应用-PPT精选文档

卫星导航系统和嵌入式电子设备是导航电子地图生产和应用的 物质基础。
所以，我们学习、生产和应用导航电子地图，必须了解这两大 电子技术的知识，并且学会如何利用它们的最新技术成果，提 升和扩展导航电子地图的技术与应用。
• 影响和制约导航电子地图发展的两个因素
➢卫星导航定位系统的定位精度限制了地图的精度 ➢嵌入式计算机芯片在速度、存储容量方面的技术水平也制约了 地图数据的显示能力、计算效率和数据存储量
接收轨道参数
接收机
输出( B,L,H)
导航仪
地图投影
取地图数子地图
➢导航电子地图是满足人们驾车出行需要的专题地图 ➢导航电子地图是以卫星导航系统、嵌入式移动电子设备和计算 机网络为物质基础的数字地图 ➢导航电子地图的核心内容是道路实体和交通实体信息 ➢导航电子地图的重要内容是与道路相关的POI兴趣点信息 ➢导航电子地图隐藏有大量的非显示的道路交通属性信息 ➢导航电子地图以易于人们操作和便于移动存储的结构进行组织 ➢导航电子地图追求更强的现势性，其使用价值取决于更新速度 ➢导航电子地图还可以扩展成行人导航、LBS位置服务、移动物联 网、Telematics汽车信息服务等新领域的应用地图
导航电子地图采用“结 点 — 弧段”数据结构， 以拓扑表的形式存储在 导航电子地图中。
拓扑结构表
路段 L200: N501, N502
… 结点 N502: L200, L432, L255
L432 N502 L255
L200
N501
（3）道路拓扑网的分层
最佳路径的求解问题是导航电子地图有别于其它地图的重要特 点。为了适应嵌入式电子设备的计算环境，把数据量庞大的道 路拓扑网进行分层处理。分层的基本原则是按道路的等级分层。 一个例子是将全国道路网络分为 3 层。1 层是最底层，将最详 细的道路加入网络中，只要是汽车能通行的道路均加入其中。 2 层是将一些细小道路删除，保留城市主干道、高速公路、国 道。3 层是最上层，只保留城市间的道路，如高速公路、国道 等。

谷歌地图（Google Maps）是Google 公司提供的电子地图服务，包括局部详细的卫星照片。

能提供三种视图：一是矢量地图（传统地图），可提供政区和交通以及商业信息；二是不同分辨率的卫星照片（俯视图，跟Google Earth 上的卫星照片基本一样）；三是地形视图，可以用以显示地形和等高线。

Google Maps APIWebAPI是通过开放的Internet传输协议，以标准方式定义并提供可被其他应用调用的服务内容，它通过API调用将内容进行整合。

目前架构在Web 平台上，以HTTP为基础的WebAPI的普及，也降低了应用服务整合的门坎。

GoogleMapsAPI是Google为开发者提供的Maps编程API。

它允许开发者在不必建立自己的地图服务器的情况下，将GoogleMaps地图数据嵌入到网站之中，从而实现嵌入GoogleMaps的地图服务应用，并借助GoogleMaps的地图数据为用户提供位置服务。

GoogleMapsAPI除了帮助开发者将地图嵌入到Web应用中之外，还允许开发者利用JavaScript脚本进行应用开发拓展，给地图添加标注和折线及其他地图图层覆盖物和地图地图，或者响应用户的点击动作，并显示包含内容信息在内的气泡提示窗口。

通过GoogleMaps为开发者提供的地图API，可以开发出各种各样有趣的地图Mash-up应用，还可以将不同地图图层加载到应用中，如卫星影像、根据海拔高度绘制的高山和植被地形图、街道视图等，从而帮助开发者打造个性化的地图应用站点。

Google 地图API 是一种通过JavaScript 将Google 地图嵌入到您的网页的API。

该API 提供了大量实用工具用以处理地图,并通过各种服务向地图添加内容，从而使您能够在您的网站上创建功能全面的地图应用程序。

电视地图是什么？基于数字电视的电子地图服务。

电子地图（英语：Electronic map），即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。

（3）数据存储冗余小，软件运行速度快， 空间数据处理与分析操作时间短；
（4）包含车辆导航所需的交通信息，如限 速标志、交叉口转弯限制、信号灯等；
（5）信息查询灵活、方便。
6.2 导航电子地图的数据结构与数据模型
6.2.1 电子地图的数据类型及其特征 1、数据类型
电子地图中的数据可分为空间数据和 非空间数据两大类。空间数据又叫几何数 据，用来表示物体的位置、形态、大小和 分布等特征信息，根据空间数据的几何特 点，它又分为图形数据和图像栅格。
自从关系模型提出以来,20世纪70年代出现 了多种关系数据库的操作语言如 SQL,QUEL(Query Language)以及实用化的关 系数据库系统如IBM的R系统和加州大学伯克利 分校的INGRES (Interactive Graphics and Retrieval Systems)系统。随着社会信息化程度 的提高和计算机语言的发展,80年代出现了面向 对象的编程语言,之后面向对象的概念被引入到数 据库中,出现了面向对象的数据模型以及相应的数 据库系统如02和ORION。
但是,面向对象的数据模型没有完善的 理论基础,缺乏易于使用的标准化查询 语 言。因此,90年代又出现了基于对象而不 是基于记录的关系模型——面向对象的关 系模型(即混合模型)。混合模型可以通过 在已有的关系模型中添加面向对象的附加 层,或者将关系模型中的关系扩展到对象数 据中来实现。
6.2.4 面向弧线的空间数据结构设计
空间数据和非空间数据在导航电子地 图中是通过标示符连接的。
2、数据特征
电子地图中的数据特征包含以下几个 方面： （1）质量特征：如地图要素分类，目标在 物理、化学、人文、自然、经济等多个方 面的特征； （2）数量特征：如居民地人口、线状地物 长度、面状地物的面积、土壤的酸碱度、 腐殖质含量、雨量、温度等；

俄罗斯
发展简史
由前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，现在由俄罗斯 空间局管理。 从苏联1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星 1996年1月18日，24颗卫星正常工作运行。
卫星组成
GLONASS系统共有26颗卫星在轨。其中有20颗卫星处于工作状态，2颗备用，4颗正接受 技术维护。其中18颗卫星即可实现俄罗斯境内导航。
Navigation and positioning technology
本课程所涉及的主要内容
第一部分：导航定位技术理论基础
➢ 地球描述 ➢ 坐标系 ➢ 时间基准
第二部分：典型导航定位系统
➢ 典型导航定位系统的工作原理及特点 ➢ 典型导航定位系统应用 ➢ 辅助导航定位系统工作原理及应用
第三部分：组合导航定位系统
GPS全球定位系统
拥有者 美国
发展简史 全球卫星定位系统（GPS）计划自1973年起步，1978年首次发射卫星，1994年完成24颗中高度圆轨道（MEO ）卫星组网，共历时16年、耗资120亿美元。
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3.6 卫星导航（Satellite navigation）
GLONASS全球定位系统
拥有者
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3.4 惯性导航（INS-Inertial navigation system）
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惯性平台
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导航计算机