专利名称：移动导航设备中矢量地图的实时漫游与缩放的方法
技术领域：
本发明涉及图像处理显示技术，具体的说是涉及移动导航设备中矢量地图的实时漫游与 縮放的方法。
背景技术：
嵌入式计算机技术的飞速发展和社会需求的快速推动，使得GIS (地理信息系统)技术 已经在城市智能交通系统、车辆导航系统、个人位置服务系统等嵌入式系统中等得到广泛应 用，经济和社会效益显著，它们较多是以存取矢量地图数据格式来执行地图显示等功能。同 台式计算机或图形工作站相比， 一般嵌入式GIS处理器速度较慢、存储器容量较小和缺乏浮 点协处理器，而与之相矛盾的是地理信息数据量大、数据类型复杂和运算任务重。因此在移 动导航设备上做频繁的地图平移、放大和縮小操作时容易出现刷新延时和屏幕抖动。现有技 术在移动导航设备中矢量地图漫游与縮放是通过网格化的方式进行的。网格化的方式也是索 引技术的一种，是一种传统的索引技术。其实现简单，只需要对矢量地图进行网格平分即可 。因为要素对象(兴趣点，道路等)在地图中的分布一般都是不均匀的，所以最后每个网格 中的要素对象个数分配不合理，因此浪费储存的空间。且由于没有对整个矢量地图进行合理 划分等，在加载时容易出现冗余，不具有实时性。现有技术缺乏一种在移动导航设备中做到 矢量地图实时漫游与縮放的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种移动导航设备中矢量地 图的实时漫游与縮放的方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是移动导航设备中矢量地图的实时漫游与縮 放的方法，包括以下步骤
a. 对矢量地图进行预处理，包括数据的压縮及要素对象的合并；
b. 根据矢量地图中的要素对象的几何特点进行建模；
c. 根据要素对象的重要性不同进行显示等级的划分；
d. 建立四叉树索引体系结构，包括一级索引文件和二级索引文件；
e. 利用一级索引文件索引到省级地图文件和二级索引文件，通过二级索引文件得到地图 数据在矢量地图文件中的外存地址；f.根据矢量地图文件中的外存地址找到地图数据，并进行加载显示。 所述步骤c中，只对道路层和兴趣点层两种要素对象进行显示等级划分。 进一步有，对道路层划分为5个图层，对兴趣点层划分为4个图层。
本发明的有益效果是可以实时对矢量地图进行漫游、縮放操作，大大提高了索引的效
冲< 。
图l为发明的方法流程图2为本发明中的四叉树体系结构图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明中的移动导航设备中矢量地图的实时漫游与縮放的方法包括以下步 骤a.对矢量地图进行预处理，包括数据的压縮及要素对象的合并；b.根据矢量地图中的要 素对象的几何特点进行建模；c.根据要素对象的重要性不同进行显示等级的划分；d.建立四 叉树索引体系结构，包括一级索引文件和二级索引文件；e.利用一级索引文件索引到省级地 图文件和二级索引文件，通过二级索引文件得到地图数据在矢量地图文件中的外存地址； f.根据矢量地图文件中的外存地址找到地图数据，并进行加载显示。
在具体实施上，首先需要对矢量地图进行预处理，预处理包括数据的压縮及要素对象的 合并。其中数据的压縮分为坐标点的有损压縮与坐标点的无损压縮，次序是先进行有损压 縮，删除不必要的点；然后进行无损压縮，将空间数据变为相对坐标，以减少单个坐标点的 存储空间，并提高处理器的处理效率。要素对象的合并在显示数据中，可以对高等级道路 层进行必要的合并操作，以减少在加载要素时的循环次数，提高加载效率。
第二步是根据矢量地图中的要素对象的几何特点进行建模，根据要素对象的几何特点可 以分为点模型(如兴趣点)、线模型(如道路)、多边形模型(如河流、公园等)，对这 些要素对象的建模过程实际上就是矢量地图文件的设计过程。整个矢量地图文件可分为主 文件与多个空间索引文件，矢量地图文件中最小单位为要素对象，要素对象的几何信息可以 分为点、线、多边形。主文件负责记录要素对象的属性信息与几何信息，相应的空间索引文 件负责记录要素对象在主文件中的偏移地址和所占空间大小。
第三步是对矢量地图的分级，即根据要素对象的重要性不同进行显示等级的划分， 一般 来说，我们只对道路层与兴趣点层进行等级划分，如根据道路的不同等级可以将道路层划 分为5个单独的道路层，将兴趣点层划分为4个单独的兴趣点层，这样划分便于地图縮放等级的设置，可结合显示比例尺进行加载显示处理，实现了矢量地图的垂直划分。
第四步是建立快速的四叉树索引体制，包括建立一级索引文件与二级索引文件，其中一 级索引文件可采用二元组(K， P)的形式，K为省份的ID， P为省级文件与二级索引文件的外 存地址，然后以省份为单位形成一级索引文件。二级索引文件的建立就是要建立四叉树结构 ，主要是建立两个函数，即插入函数及査询函数，其中插入函数insert (经纬度范围，要 素对象的偏移地址)，经炜度范围为要素对象的经炜度；要素对象的偏移地址为该要素对象 在主文件中的位置；査询函数query(经纬度范围，要素对象的偏移地址集合)，査询函数是 用于在确定一个经纬度范围后，需要加载该范围内的要素对象，此范围内的要素对象必然不 止一个，所以把査询出来的所有要素对象的偏移地址都保存到要素对象偏移地址集合中，以 便进行一定范围内的矢量地图要素的加载显示。建立上述两个函数后即形成一个四叉树结构 ，其形式如附图2所示，左边部分整个方框代表整个矢量地图，l-16代表矢量地图中的要素 对象，首先把左边整个矢量地图看成是四叉树的根节点R，再对象整个矢量地图进行四等分 ，在四等分的过程中，把与等分线相交的要素对象找出，如图中所示为3和13两个要素对象 ，再把这两个要素对象添加到根节点中，形成R[3，13];接着分别对四等分后的四个区域( 在四叉树中以NW、 NE、 SW、 SE四个节点代替)进行同样四等分及找出与等分线相交的要素对 象操作。如NW所对应的矢量地图块(以整个矢量地图中心点为中心的左上角矩形块)中与等 分线相交的要素对象为2、 5、 6三个，将这三个要素对象添加到中间节点中，形成 NW[2，5，6]，此后再进行重复上述操作，直到要素对象被划分完毕为止，这里不再赘述。
在进行矢量地图加载显示时，先进行一级索引，根据图幅号索引到省级地图文件和二级 索引文件，再通过二级索引文件得到地图数据在矢量地图文件中的外存地址，最后根据矢量 地图文件中的外存地址找到地图数据，并进行加载显示。
通过本发明的方法解决了现有技术中不能实时对矢量地图进行漫游、縮放操作，通过建 立四叉树索引结构也提高了索引效率。
权利要求
权利要求1移动导航设备中矢量地图的实时漫游与缩放的方法，包括以下步骤a. 对矢量地图进行预处理，包括数据的压缩及要素对象的合并；b. 根据矢量地图中的要素对象的几何特点进行建模；c. 根据要素对象的重要性不同进行显示等级的划分；d. 建立四叉树索引体系结构，包括一级索引文件和二级索引文件；e. 利用一级索引文件索引到省级地图文件和二级索引文件，通过二级索引文件得到地图数据在矢量地图文件中的外存地址；f. 根据矢量地图文件中的外存地址找到地图数据，并进行加载显示。
2.如权利要求l所述的移动导航设备中矢量地图的实时漫游与縮放的 方法，其特征在于所述步骤c中，只对道路层和兴趣点层两种要素对象进行显示等级划分
3.如权利要求2所述的移动导航设备中矢量地图的实时漫游与縮放的 方法，其特征在于对道路层划分为5个图层，对兴趣点层划分为4个图层。
全文摘要
本发明涉及移动导航设备中矢量地图的实时漫游与缩放的方法。本发明针对现有技术无法对矢量地图进行实时漫游与缩放操作的不足，提出一种移动导航设备中矢量地图的实时漫游与缩放的方法。其技术方案的要点是a.对矢量地图进行预处理；b.根据矢量地图中的要素对象的几何特点进行建模；c.根据要素对象的重要性不同进行显示等级的划分；d.建立四叉树索引体系结构，包括一级索引文件和二级索引文件；e.利用一级索引文件索引到省级地图文件和二级索引文件，通过二级索引文件得到地图数据在矢量地图文件中的外存地址；f.根据矢量地图文件中的外存地址找到地图数据后进行加载显示。本发明的有益效果是可实时对矢量地图进行漫游、缩放操作。
文档编号G01C21/34GK101435708SQ200810305980
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者爽 明 申请人:四川长虹电器股份有限公司