郭曉霞

摘 要 分析了各種車輛導航系統(tǒng)對數字地圖的使用需求，提出了車輛導航專用數字地圖的特點，并對數字地圖在車輛導航中的若干技術問題作了一些探討。

關鍵詞 數字地圖 汽車導航 技術

中圖分類號：U463.67 文獻標識碼：A

我國的經濟社會活動在國家經濟實力整體向好發(fā)展中變得愈加活躍，人們出行對汽車的依賴也愈重。在駕駛員對路況及地貌信息掌握不全的情況下，數字地圖的汽車導航技術開始逐步在市場中普及。然而，盡管數字地圖已經在汽車導航技術中得到了廣泛的應用，但是對數字地圖相關理論的研究依然局限于針對地圖信息的采集以及處理上。本文將結合汽車導航技術所需的數字地圖特點，分析并提出對當前數字地圖的汽車導航技術的相關改進意見。

1車輛導航系統(tǒng)對數字地圖的使用需求

1.1車輛導航系統(tǒng)的基本功能

（1）對定位來說。最重要的是正確的地理位置數據、正確的地圖位置數據與車輛定位數據相結合，可使導航系統(tǒng)的使用者直觀地了解車輛所處位置及周圍環(huán)境信息。此外，當地圖數據的位置精度比車輛定位精度高時，還可用來校正定位誤差和改善顯示效果。

（2）對車輛導航系統(tǒng)的使用者來說。最關心的地圖數據是道路名和地名，這是數字道路圖的基本數據。為了使不同地區(qū)的相同道路名不引起混淆，地區(qū)名和更高一級行政區(qū)域的名稱也需要包括進去。許多使用者還關心其他一些地理信息，如停車場、酒店、醫(yī)院和加油站等。對軍用車輛導航系統(tǒng)的使用者來說，可能需要重要地物、制高點等數據。如果數字道路圖數據庫中加入這些數據，導航系統(tǒng)的性能就被加強了。

（3）對路徑規(guī)劃和路線引導來說。所需要的數據是道路網的拓撲結構，同時，還要考慮交通限制信息，如單行線、轉彎限制、非機動車道等。將道路按路面寬度（或通行能力）進行等級劃分、對道路進行分類也可使路徑規(guī)劃功能更有效。對卡車來說，道路對車輛物理數據的要求也要考慮進去，如高度、寬度、長度和重量等。

（4）對地圖顯示來說。

1.2車輛導航專用數字地圖

汽車導航專用數字圖與普通矢量數字圖相比較，有其特殊之處。

1.2.1要素種類不同

車輛導航專用數字地圖的要素種類與普通矢量數字地圖要素種類相比有許多不同，汽車導航專用數字地圖主要包括與交通有關的數據和一些增強顯示效果的數據，一般不需要高程、等高線、等深線、管線等信息。但道路網的信息量比普通矢量數字地圖的信息量大，除了道路寬度、長度等數據外，還應具有是否是單行線及單行方向等信息。另外，高速公路的出口數據、立體交叉橋的結構數據、高架橋數據等也是普通矢量數字圖所不具備的。

1.2.2數據層次劃分靈活

各種不同車輛導航系統(tǒng)對數字地圖中數據類型的使用需求各不相同，如車輛位置報告系統(tǒng)對道路的通行限制和道路網的拓撲結構就不感興趣。所以車輛導航專用數字地圖數據庫的數據組織應合理劃分層次，可根據用戶不同需求提供包含不同類型數據的數字地圖。另外，汽車導航專用數字地圖一個最基本的用途就是顯示在各種車載導航儀器或其他系統(tǒng)的屏幕上供用戶觀看。由于各種車載導航儀器或系統(tǒng)的硬件組成隨成本和功能的不同有所不同，顯示設備的種類和分辨率也有所不同。為了使汽車導航數據庫的數據可支持多種不同的顯示設備，達到較好的顯示效果，汽車導航專用數字地圖數據層次的劃分也應較為靈活。

1.2.3數據表示方式簡潔

各種車載導航系統(tǒng)的數據存儲能力隨成本和功能的不同有很大差別，簡單的車載導航儀可能只有很少的數據存儲能力。因此，汽車導航專用數字地圖中數據的表示方法也應簡潔，盡可能地節(jié)省存儲空間。

2汽車導航技術的數字地圖的設計要求

2.1數字地圖的數據組織

汽車導航技術依賴于一個完成的數字地圖數據庫。在此數字地圖數據庫中，數據組織應當注意以下要求：

（1）數字地圖能夠在任何地區(qū)的任何地下下顯示并傳遞良好的地理信息。

（2）數字地圖應當具備多種比例尺的調節(jié)功能，并能夠做到在無地圖數據的情況下依然保持層次的顯示功能。

（3）數字地圖能夠進行快速的查詢和定位，并準確地調出各類用戶所需要使用的數字地圖信息。

2.2數字地圖的數據劃分

通常對數字地圖數據可采用如下操作：

（1）分設基礎地圖數據庫與專用地圖數據庫。基礎地圖數據庫應建立在國家地圖測繪的基礎之上，并進行實時更新；專用地圖數據庫則是在基礎地圖上，根據不同需求進行進一步的精確測量后錄入的地圖數據。

（2）對不同區(qū)域的地圖數據進行劃分。原則上根據國家測繪數據進行地圖圖幅整理，并保證每一圖幅符合地理區(qū)劃的劃分規(guī)則。同時，在比例尺的應用上，保證每一圖幅所反映的地理信息特征與該圖幅的比例尺保持一致。

（3）構建靈敏快捷的信息索引表。通過構建靈敏快捷的信息索引表，完成對數據庫內地圖信息的快速確定，方便用戶在使用時位置信息反饋的及時準確。

3專用數字地圖庫建立的可行性分析

在需求上，當前隨著人們出行對汽車導航技術的依賴，人們對于數字地圖的準確性要求愈來愈高，對數字地圖所能提供的多樣化，個性化服務需求也越來越多。因此，建立專用的汽車導航數字地圖庫勢在必行。

在技術上，一方面因為我國的遙感定位以及測繪技術近年來得到了極大的發(fā)展，這使得開發(fā)者對地理信息的采集和整理可以做到及時準確；另一方面，為汽車導航系統(tǒng)設置專用數字地圖庫不僅可以極大地方便汽車在行駛時對地理信息的利用，更能夠提高整個導航系統(tǒng)的工作效率。

4結束語

采用了先進的導航定位、通信和數字地圖技術的汽車導航系統(tǒng)是汽車系統(tǒng)自動化和信息化的重要設備，它可從根本上避免行駛盲目性，并使駕駛員從繁忙的駕駛決策中解脫出來.同時由于各種車輛都選擇了較合理的行駛路徑，從整體上消除了一些人為的交通擁擠和阻塞。因此，汽車導航系統(tǒng)具有很廣闊的應用前景。

參考文獻

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[2] 曾慶抒，趙江洪. 汽車導航平視顯示的信息組織和視覺設計[J].裝飾，2014（08）：66-67.