专利名称：导航电子地图数据处理方法及基于该处理方法的存储方法
技术领域：
本发明涉及电子地图领域，尤指一种导航电子地图坐标数据处理方法以及基于该处理方法的数据存储方法。
背景技术：
在关于导航电子地图坐标数据处理方法的现有技术中，对于所要存储的电子地图数据并不加以处理，而是直接记录要素信息，也就是对图集范围内导航数据中的具体要素进行直接记录，例如一个点状信息的属性为惟一标识ID :1，属于金融系统，属于银行类，名称为北京银行西单支行，坐标(540078. 1254,45684123. 3256).直接记录要素信息就是把属性记录为1，金融，银行，北京银行西单支行，(540078. 1254,45684123. 3256)，电话号码等。而如果所需要记录的信息为一条道路信息，该信息中除了包括有道路名称、道路等级、意向通行或双向通行、中间是否有隔离带或隔离线等道路属性外，还应包括有形成该道路大致走向的多个坐标点，例如(41565843，14324863)，(41565845，14324886)， (41565836,14324874), (41565835,14324864)以及(41565838，14324862)，除此以外，在现有技术中，一般都采取双精度直接存储坐标值，这样存储就限定了存储长度，所以有些坐标长度较小的值还要做前后补0的处理，出现了数据冗余。在上述现有技术中，所述直接记录的存储方法并不对所需要记录的各种信息加以处理，而是直接将其进行存储，使得本来数据量巨大的导航电子地图数据的空间信息又占用过大空间，产生了许多冗余数据，浪费资源，增加导航终端的存储负担；另一方面，在上述存储方式下，当导航终端置于某个图集中，如果想要查看到另一个图集时，会先退出当前图集所有数据，然后再在介质中查找所需要的图集，再调运该图集数据，这一退出-查找-调用的过程所耗费的时间较多，使得导航终端的响应时间较长，使用起来不够方便。
发明内容
本发明提供了一种导航电子地图坐标数据的处理方法及应用该处理方法的存储方法，解决现有技术中，存储量大，地图切换过程中的响应时间长的问题。本发明所述导航电子地图坐标数据的处理方法，包括如下步骤1)建立一与所述电子地图外接的外接矩形；2)记录该外接矩形中任一顶点A的坐标；3)判断所采集的电子地图数据是否为点状数据，若所采集的电子地图数据为点状数据时，计算该点相对于所述顶点A的第一级相对坐标，并存储该第一级相对坐标，再跳转至步骤幻，若不是点状数据，则直接跳转至步骤4)；4)当所采集的电子地图数据为线状数据或面状数据时，所述处理方法还包括如下子步骤41)确定形成所述线状数据或面状数据的多个坐标；42)从上述坐标中选取参考点C并记录该点坐标；
43)计算该参考点C相对于所述顶点A的第一级相对坐标；44)计算所述线状数据或面状数据中其他各点相对于该参考点C的第二级相对坐标；45)存储所述第一级相对坐标以及第二级相对坐标；5)判断是否还有需要进行处理的其它数据，若是则返回步骤2)，否则结束所述导航电子地图坐标数据的处理。本发明还提供了一种导航电子地图数据的处理方法，用于对所采集到的电子地图中的数据进行处理，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤A)使用如权利要求2-3中任一项权利要求所述的导航电子地图坐标数据的处理方法对某区域范围内的电子地图数据进行处理，处理后的地理数据的集合形成图集；B)将所述图集的数据制作成不同比例尺且相互独立的多个数据文件；C)对每一个所述数据文件进行分割，分割成图幅；D)建立以图幅为结点的图幅结点树，该图幅结点树反映所有图幅之间完整的父子关系和相邻关系。进一步地，所述多个数据文件的不同比例尺之间为倍数关系。其中，在所述步骤C)中，使用矩形分隔法或经纬度分割法对数据文件进行分割。进一步地，所述处理方法还包括给所述图幅结点树中的每一个结点进行编号，所述结点记录其所代表的图幅的范围坐标。所述范围坐标即为所述图幅的外接矩形的两个对顶点X和Y。另外，所述图幅结点树中的结点中还记录有与该图幅之间具有相邻关系的各图幅结点号，该图幅的父图幅结点的结点号，该图幅的子图幅结点的个数以及结点号。此外，本发明还提供了一种导航电子地图数据的存储方法，其特征在于，所述存储方法包括如下步骤I)在存储介质中建立介质控制文件，用于管理储在介质上的所有地图数据文件；II)将经由上述的导航电子地图数据的处理方法处理的电子地图数据存入到存储介质中。使用本发明所述导航电子地图坐标数据的处理方法，对大量而且繁琐的电子地图坐标数据进行处理，并将处理过的数据进行存储，大大节省了存储介质的存储空间，在极大程度上降低了存储介质的存储压力；而另一方面，由于本发明所述航电子地图数据的存储方法建立了介质控制文件进行存储管理，而该介质控制文件包含有各种图集之间的图幅关系，使得电子地图数据在存储介质上逻辑关系简洁清晰，从而能够根据介质控制文件，快速而便捷地查找到相应的电子地图，可以直接跳跃到用户想要的图集中，大大缩短了图集切换过程中的响应时间。
图1示出了本发明所述导航电子地图坐标数据的处理方法的流程图；图2示出了本发明所述导航电子地图坐标数据的处理方法步骤1)的示意图；图3示出了本发明所述导航电子地图数据处理方法的流程图；图4示出了本发明所述导航电子地图数据处理方法中所述图幅结点树的结构示意图；图5为本发明所述导航电子地图数据处理方法中使用矩形分隔法分割图集的示意图。图6示出了本发明所述导航电子地图数据存储方法中所述介质控制文件的结构组织关系示意图。图7为本发明所述导航电子地图数据存储方法中所述介质控制文件中介质描述记录文件的示例。
具体实施例方式为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。如图1、2所示，本发明所述导航电子地图坐标数据的处理方法包括如下步骤1)根据所实际电子地图的形状，建立一与该电子地图外接的外接矩形，其中所述外接矩形的其中两条边朝向东西方向，而另外两条边朝向南北方向(如图2所示)；2)记录该外接矩形中左下角(西南角)的顶点A的坐标，即01562842， 14322864)；3)判断所采集的电子地图数据是否为点状数据(如公交车站，十字路口或其它通过一组坐标参数即可以准确定位的地理信息数据)，当所采集的电子地图数据为该种点状数据，则首先采集该点的实际坐标，即点以41563822，14324980)，计算该点相对于所述端点 A的第一级相对坐标E’，在本实施例中，所述坐标点相对于所述端点A的第一级相对坐标E’ 为(980，2156)，再将该第一级相对坐标存储到存储介质中，最后跳转至步骤幻，若不是点状数据，则直接跳转至步骤4)；4)而若所采集的电子地图数据为线状数据(如道路、河流等)或面状数据(如绿地、建筑物、湖泊等)时，所述线状数据或面状数据，是指需要通过多组坐标参数才可以准确定位的地理信息数据，所述处理方法还包括如下步骤41)确定形成所述线状数据或面状数据的多组坐标；42)从上述坐标中选取任一点作为参考点C，并记录该参考点坐标；43)计算该参考点C相对于所述顶点A的第一级相对坐标C’ ；44)计算所述电子地图数据中其他各点相对于该参考点C的第二级相对坐标；45)存储所述第一级相对坐标以及第二级相对坐标；5)判断是否还有需要进行处理的其它数据，若是则返回步骤2)，否则结束所述导航电子地图坐标数据的处理。在本发明的一个较佳实施例中，所需要进行处理的为一条实际道路的坐标数据，该道路的大致位置由5个坐标点确定，其分别为C点01565843,14324863)，Dl点 (41565845,14324886), D2 点(41565836,14324874), D3 点(41565835,14324864)以及 D4 点01565838，14324862)，而在该较佳实施例中，先取第一个坐标点，即C点(41565843， 14324863)为参考点，根据步骤幻中的方法计算该点C相对于顶点A的第一级相对坐标， 从而得到参考点C相对于顶点A的第一级相对坐标，即(3001，1999)，这样该参考点C在地图中的位置即可唯一确定，再计算上述其它各点D1、D2、D3以及D4相对于该参考点C的第二级相对坐标，分别为Dl” (2,23),D2" (_7，9)、D3” (-8,1)以及D4”(-5，_1)，这样另外四个坐标点在地图中位置也被确定下来，由此，就可以确定所述实际道路在地图中的位置，最后，再将上述第一级相对坐标以及第二级相对坐标存储到存储介质中。在该实施例中，以该实际道路的数据存储为例，如果按照现有技术中的存储方法， 在不对上述5个坐标点做处理的情况下直接存储，则上述5个坐标点在存储介质上占用了 90个字节的空间。在该实施例中，由于在进行存储之前对上述5个坐标点进行了处理，分别计算了其第一级或第二级相对坐标，这样，在进行存储时仅仅需要存储计算得出的第一级或第二级相对坐标，S卩(3001,1999)以及0，23)、(-7,9), (_8，1)、(_5，-1)，而上述相对坐标在存储介质中占用的字节数仅为32个，远小于现有技术中的90个字节，介质空间节省率为 64. 4%。进一步地，在步骤2~)记录该外接矩形中左下角(西南角)的顶点A的坐标之后， 还可以再进一步地记录顶点B的坐标，该坐标B与坐标A相对应，为所述外接矩形同一条对角线的两个端点从而确定了该外接矩形的坐标范围，在本发明一个较佳实施例中，所述顶点A的坐标为(41562842,14324864)，而相对应的顶点B的坐标为(41567842，14329864)。 由此可以确定该实施例中所述电子地图轮廓线的外接矩形所覆盖的范围为横坐标在 41562842到41567842之间，纵坐标在14324864到14329864之间的一切区域，从而确定了该外接矩形的坐标范围。进一步地，如图3-5所示，本发明还公开了一种导航电子地图数据的外理方法，其主要包括如下步骤
A)使用上述的导航电子地图坐标数据的处理方法对某区域范围内的电子地图数据进行处理，处理后的地理数据的集合形成图集；B)将所述图集的数据制作成不同比例尺且相互独立的多个数据文件；C)对每一个所述数据文件进行分割，分割成多个图幅；D)建立以图幅为结点的图幅结点树，该图幅结点树反映所有图幅之间完整的父子关系和相邻关系(如图4所示)。另外，所述比例尺之间为倍数关系。在所述步骤C)中，其是采用矩形分隔法或经纬度分割法对数据文件进行分割(如图5所示)。由于所述电子地图的外接矩形的范围是由其左下角(西南角)和右上角(东北角)的两个坐标表示的，则所述图集的分割就是在该范围中来进行的。在本发明的一个较佳实施例中，所述电子地图的外接矩形的左下角(西南角)顶点A的坐标为01562842， 14324864)，而相对应的右上角(东北角)顶点B的坐标为(41567842，14329864)，则所述的图集的分割也就是在这样的一个由A、B两点所限定的范围内进行的，而分割后的单个图幅的横坐标/纵坐标的跨度的选择也参考所述A、B两点的坐标。而且，由于各个数据文件的比例尺不同，在使用矩形分隔法或经纬度分割法对该数据文件进行分割时，应该根据比例尺的不同规定不同的分割后的单个图幅的横坐标/纵坐标(经度/纬度)的跨度。比如，某一数据文件的比例尺为1 2000，分割后的单个图幅的横坐标/纵坐标的跨度为1000(单位长度)，那么当分割比例尺为1 500时，则分割后的单个图幅的横坐标/纵坐标的跨度应该为250 (单位长度)。在分割某一个数据文件时，单个图幅的横坐标/纵坐标的跨度分别是相等的。
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进一步地，所述处理方法还包括给所述图幅结点树中的每一个结点进行编号，所述结点记录其所代表的图幅的范围坐标。所述范围坐标即为该图幅两个顶点坐标，在本较佳实施例中，所述顶点X为01566232，14327334)，而相对应的顶点Y的坐标为01566732， 14327864)。其中，所述具有相邻关系的图幅是指比例尺相同的两个或多个图幅。而当一个图幅分割成又进一步分割成为多个比例尺更小的图幅时，分割前的图幅与分割后的图副之间就形成了父子关系。一般情况下，在所述图幅结点树中，上一层图幅结点被称做为父图幅结点，而与该父图幅结点相比较位于其下层的则被称之为子图幅结点。所述图幅结点树则是把每个面状图幅抽象成为一个结点，并且给其编号，这样便于查询和管理。该结点记录了其所代表图幅的范围坐标。所述图幅结点树中其中一个结点所记录的数据表1所示
权利要求
1.一种导航电子地图坐标数据的处理方法，用于对所采集到的电子地图中的坐标数据进行处理，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤1)建立一与所述电子地图外接的外接矩形；2)记录该外接矩形中任一顶点A的坐标；3)判断所采集的电子地图数据是否为点状数据，若所采集的电子地图数据为点状数据时，计算该点相对于所述顶点A的第一级相对坐标，并存储该第一级相对坐标，再跳转至步骤5)，若不是点状数据，则直接跳转至步骤4)；4)当所采集的电子地图数据为线状数据或面状数据时，所述处理方法包括如下子步骤41)确定形成所述线状数据或面状数据的多个坐标；42)从上述坐标中选取参考点C并记录该点坐标；43)计算该参考点C相对于所述顶点A的第一级相对坐标；44)计算所述线状数据或面状数据中其他各点相对于该参考点C的第二级相对坐标；45)存储所述第一级相对坐标以及第二级相对坐标；5)判断是否还有需要进行处理的其它数据，若是则返回步骤2)，否则结束所述导航电子地图坐标数据的处理。
2.如权利要求1所述的导航电子地图坐标数据的处理方法，其特征在于，所述导航电子地图坐标数据的处理方法还包括如下步骤20)记录所述外接矩形的另一个顶点B的坐标，所述顶点B与顶点A位于该外接矩形的同一条对角线上。
3.如权利要求1所述的导航电子地图坐标数据的处理方法，其特征在于，所述外接矩形的其中两条边指向东西方向，另外两条边指向南北方向。
4.一种导航电子地图数据的处理方法，用于对所采集到的电子地图中的数据进行处理，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤A)使用如权利要求2-3中任一项权利要求所述的导航电子地图坐标数据的处理方法对某区域范围内的电子地图数据进行处理，处理后的地理数据的集合形成图集；B)将所述图集的数据制作成不同比例尺且相互独立的多个数据文件；C)对每一个所述数据文件进行分割，分割成图幅；D)建立以图幅为结点的图幅结点树，该图幅结点树反映所有图幅之间完整的父子关系和相邻关系。
5.如权利要求4所述的导航电子地图数据的处理方法，其特征在于，所述多个数据文件的不同比例尺之间为倍数关系。
6.如权利要求5所述的导航电子地图数据的处理方法，其特征在于，在所述步骤C)中， 使用矩形分隔法或经纬度分割法对数据文件进行分割。
7.如权利要求6所述的导航电子地图数据的处理方法，其特征在于，所述存储方法还包括给所述图幅结点树中的每一个结点进行编号，所述结点记录其所代表的图幅的范围坐标。
8.如权利要求7所述的导航电子地图数据的处理方法，其特征在于，所述范围坐标即为所述图幅的外接矩形的两个对顶点X和Y。
9.如权利要求8所述的导航电子地图数据的处理方法，其特征在于，所述图幅结点树中的结点中还记录有与该图幅之间具有相邻关系的各图幅结点号，该图幅的父图幅结点的结点号，该图幅的子图幅结点的个数以及结点号。
10.一种导航电子地图数据的存储方法，其特征在于，所述存储方法包括如下步骤I)在存储介质中建立介质控制文件，用于管理储在介质上的所有地图数据文件；II)将经由如权利要求4-8中任一项权利要求所述的导航电子地图数据的处理方法处理的电子地图数据存入到存储介质中。
11.如权利要求10所述的导航电子地图数据的存储方法，其特征在于，所述介质控制文件包括介质描述记录、存储层表、图集表以及图幅结点树，其中在所述存储层表中，每个存储层对应一个比例尺，各个存储层中还记录了包含的图幅结点编码数组和图集编码数组；所述图集表用于将每个图集用编号标识，所述图集编码记录了所包括的图幅结点编码数组。
12.如权利要求11所述的导航电子地图数据的存储方法，其特征在于，所述介质描述记录包括坐标系、坐标系参数、坐标单位(度、分、秒)、最大比例尺、资料比例尺、语言类型、 电话区号长度、城市电话位数、电话区号、存储层数量、更新版本、图集名称、备注。
全文摘要
本发明提供了一种导航电子地图坐标数据的处理方法及存储方法，该方法包括建立一与所述电子地图外接的外接矩形并记录其中的一个顶点的坐标；计算并存储所需采集的电子地图数据的相对于该顶点的相对坐标；将处理后的地理数据的集合形成图集并制作成多个数据文件；将每一个所述数据文件分割成图幅，建立图幅结点树；最后在存储介质中建立介质控制文件，并所述电子地图数据存入到存储介质中。使用本发明所述的处理及存储方法，节省了存储空间，大大降低了存储介质的存储压力；而另一方面，由于本发明所述存储方法建立了介质控制文件进行存储管理，使得电子地图数据在存储介质上逻辑关系简洁清晰，能够快速而便捷地查找到相应的电子地图，大大缩短了图集切换过程中的响应时间。
文档编号G01C21/32GK102252685SQ20101017922
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者陈小平, 韩宝成 申请人:科菱航睿空间信息技术有限公司