专利名称：用于组合来自第一数字地图数据库的第一分区和来自第二数字地图数据库的第二分区的 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合来自第一数字地图数据库的第一分区和来自第二数字地图 的第二分区的方法。本发明进一步涉及一种用于组合来自第一数字地图数据库的第一分区 和来自第二数字地图数据库的第二分区的设备。
背景技术：
历史上，地图曾印刷在纸张或其它不可修改的非交互式媒介上，且不允许任何用 户修改信息或数据点之间的关系。而且，文档在新信息出现时无法更新，且现代意义的世界 中的数据库甚至不存在，从而使得更新其的概念没有意义。在计算机时代之前，当地图需要修改时，本质上存在两种形式的依靠1)在纸张 副本上手动输入修改；或者2)以对原始做出的修改重新印刷地图。修改可为对地图中的错 误的校正、例如新道路、建筑物等新特征的添加、或陈旧特征的移除。人工修改是耗时的，尤 其是对于多个修改来说，且在定义上并不更新地图的其它已存在的副本中的任一者。重新 印刷地图的选择是昂贵的，且还是对频繁的修改做出响应的不实际的方法。在当前时代，我们有数字、电子格式的数据库、文档和地图，其能够在需要时更新 且能够响应于选定范围和类型的操作者输入且产生操作者请求的输出。当今通常使用的许 多电子文档和电子数据库包括与地理位置相关的信息。事实上，不一定容易考虑不会至少 偶然并入某种形式的地理相关信息的一类电子文档或一类电子数据库。当前的技术允许将地理地图存储在计算机系统中。存储在计算机系统中的地理地 图将称为数字地图或数字地图数据库。数字地图的内容可描述为在空间中具有特定位置的 对象。数字地图中的对象的位置通常是借助于坐标参考系来描述，坐标参考系是涉及空间 中的X和y轴的数学模型。另外，此对象载有在名称和其它具体特征方面描述对象的属性。 属性和位置的联合是数字地图中的对象。针对广范围的应用产生数字地图。数字地图的标准化努力已限于用于特定应用的 数据模型，例如GDF数据模型，其为针对交通和电信息业务应用而开发且在其中使用的CEN 标准。各种组织根据GDF标准产生数字地图。然而，相对于细节水平和实际俘获的内容存 在一些变化。这导致不可避免的事实即使数字地图是根据GDF，其取决于产生的组织也可 /确实稍微不同。大多数交通工具中的导航系统使用已根据GDF 3.0俘获的数字地图。与本发明的特定实施例相关的电子数据库的一个实例是地理空间数据库，为了方 便和直观理解性而称为电子地图或数字地图数据库。在当前的计算机时代中，地图已演化 为超过其作为在一个特定时间记录的不可调整数据集的静态纸张描绘的数世纪以来的状 态。为了简单，以下大部分论述涉及电子地图，但要点也适用于含有地理信息的地图以外的 电子文档和电子数据库。在此申请案中，使用术语数字地图数据库来表示所有种类的电子 和数字地图。数字地图数据库优于传统的基于纸张的地图的较大益处之一是其固有的描绘大量数据的灵活性和能力。纸张地图在其物理格式的约束内在其可描绘的信息的量和类型方 面必定有限。纸张地图还难以更新。数字地图数据库不存在这些问题。虽然从数字地图数据库再现的早期地图可能已 仅视为纸张产品的扫描版本，但当今的现代数字地图数据库强大得多。信息可包含在地图 中，且取决于操作者的希望或软件应用程序的所实施特征而显示或不显示。当今的数字地图数据库可允许对地图中包含的数据点的定期修改以及对所关注 的所需地理特征的主动操作者选择。在与所关注地图或地图中的关注点具体相关的类型的 新信息出现时，可快速更新地图以反映对所有位置或位置的仅一小子集的改变或校正。数字地图数据库的重要特征是数字地图数据库可容易修改，即通过改变现存数据 或添加新数据来修改。举例来说，可将第三方信息(例如，包括带有旅馆位置的旅馆列表的 数据库)添加到数字地图数据库。为了进行此操作，第三方信息需要链接到数字地图数据 库，即，针对任何给定的第三方信息或数据，识别数字地图数据库中的对应位置以及相关的 空间对象。此过程称为位置参考。简单的已知位置参考方案使用数字地图数据库的坐标来参考数字地图数据库内 的位置。这是参考任何种类的位置和数据库的相对直接、紧凑且灵活的方式。然而，其也是 不可靠且不明确的，因为其仅在相对于坐标参考系中的绝对和相对准确性在大体上具有相 同几何形状的地图之间起作用。EP 0798540 Al描述一种用于参考固定对象的方法。对具有栅格结构的节点进行 编码。通过可逆算法，可将节点转换为地理坐标系。US 5107433描述一种用于将开始点和目的地点输入导航系统中的方法。街道地图 的数据包括街道识别字符和参考点坐标。在数据存储装置中，搜索输入的数据。当存在匹 配时，取得坐标用于导航。位置参考的另一方面已由ERTICO位置参考委员会开发。提出的方法称为“基于相 交位置(ILOC)的详细位置参考(DLR) ”。将道路网中的相交视为参考的基本元素。将ILOC 定义为通过其中心坐标和相交道路中的三者的前5个字符名称或道路数字来识别的相交。 做出的每个参考限于道路网，其可由单个ILOC或ILOC的组合描述。对数字地图中的其它 对象的参考是不可能的。EP1078346描述一种用于在数字地图内产生位置参考例子的方法，其允许较有效 且统一形式的参考。位置参考的方法使用算法方法，其仅使用具有来自地图提供者的信息 的数据库。举例来说，流行的AGORA方法使用若干地图性质来产生稳健的参考代码，例如一 个或一个以上坐标、对象名称和类别、对象之间的拓扑等。这是灵活的方法(但已知的方法 证实仅针对点对象和道路网)。当将来自厂商A的数字地图与来自厂商B的数字地图进行比较时，即使其是根据 相同俘获规则(例如，GDF)建立，但可注意到针对完全同一对象的差异实际上涉及相同地理现象的对象可能在不同地图中具有不同的坐标。对象的位 置，即其位置是以坐标来描述。这些坐标是在数字化过程中指派给对象。数字化可基于广 范围的不同源而完成，例如卫星图像、航空照片、地形纸张地图或地籍纸张地图。位置也可 通过数字化来自携载位置确定装置的移动测绘传感器的图像和其它数据中而找到。由于特 定地理现象的准确性和分辨率(即，细节水平)关于所使用的源而不同，因此同一对象取决于所使用的源而可能位于稍微不同的位置。实际上涉及相同地理现象的对象可能在不同数字地图中具有不同的表示(不同 的数据模型)。甚至GDF数据模型也允许对象的表示的变化。位置参考方法(LRM，参考对 象例子的方法)在应用方面、在用以创建数据库的数据模型方面或在由用以创建和存储数 据库的特定测绘系统强加的强制对象参考方面不同。标准位置参考方法允许表示针对各种 应用由不同厂商制作且在多个硬件/软件平台上操作的不同地理数据库中的相同地理现 象的对象例子的共同且明确的识另O。需要组合来自不同地图供应者公司的数字地图以获得新地图，其为这些不同地图 的内容的组合。欧洲汽车工业正在关于标准导航格式做出努力。一种情境是具有针对欧洲 的“拼补”地图，其中其取决于本地地图质量而对地区(例如，来自不同数字地图提供者的 国家)进行混合。这是非常有挑战性的工作。目前，其需要极大量的人工劳动力工作来修 正拼补片之间的破坏的拓扑，且修正其可能相互作用的相应地图中的几何偏差。想法是沿着由共同坐标参考系界定的边界将总测绘区域划分为若干分区。随后如 果变得期望更新比如地图的一个或一个以上分区，那么因为新分区被判断为较准确或较新 近等等，所以此新的分区可代替旧的分区且整合到用户地图中。目标是能够制作此“拼补” 地图，无论哪一地图厂商正在提供新的改善的分区。然而，当前在此方法中存在问题。不同数字地图中的不同表示和不同坐标是对在 直接的方法中替换不同数字地图的内容的障碍。当替换来自不同地图的分区的内容时，位 置偏移(有时极为显著)可能发生，从而导致组合的地图中的不连续性。
发明内容
本发明寻求提供一种组合来自第一数字地图数据库的第一分区和来自第二数字 地图数据库的第二分区的方法，其中所述第一和第二数字地图数据库与坐标参考系相关 联，其中所述第一和第二分区在所述第一和第二数字地图数据库中的共同区中彼此具有相 互作用。根据本发明，所述方法包括识别来自所述第一数字地图数据库的所述第一分区中的第一群组对象，其中每一 对象包括所述共同区内的一位置；以第一群组位置参考对所述第一群组的所述对象进行编码；在来自所述第二数字地图数据库的所述第二分区上解码所述第一群组位置参 考；识别所述第一群组中的可在所述第二分区上成功解码的所述位置参考以确定拓 扑连接；以及依靠与所述拓扑连接相关联的所述位置参考来组合所述第一分区与所述第二地 图数据库中的所述第二分区。本发明是基于大量数字地图数据库可用的认识。数字地图数据库是从不同源而产 生且通过不同工具、通过应用不同质量规则等而产生。这可导致相对和/或绝对的位置不 准确性，其中相同对象在与数据库相关联的坐标参考系中可能例如偏离0. 01到60米。此 外，数据库的内容可能已从已在相对长时期中俘获的源而产生。这导致数字地图数据库具有比其它区较新的区。此外，数字地图数据库内的区可具有不同的质量等级。可确定数字 地图数据库中的每一区的质量等级。举例来说，质量等级可界定为数据库中的对象的绝对 位置准确性的相对、数据库中正确存在的现实世界特征的数目、从其导出内容的源数据的 俘获日期、俘获规则、通用性以及任何有用的组合。这使得我们能够识别第一数据库的哪些 区具有比第二数据库中的同一区低的质量。本发明的目的是提供一种方法，其使计算机程序能够以区的具有较高质量的对应 分区替换所述区的具有较低质量的分区的内容。以此方式，产生“拼补”地图，其例如为区 的混合物，例如取决于局部质量来自地图提供者1和地图提供者2的坐标参考系中的正方 形区域。本发明的又一目的是以保留拓扑规则的方式在坐标参考系中组合两个数字地图数 据库。根据本发明的方法是基于来自不同地图数据库的待组合的两个分区在共同坐标 参考系的上下文内彼此相互作用的假设。这意味着在坐标参考系中，可通过应用相同分割 规则来分割两个地图，且分区可视为拼图的片。因此，两个数据库的重叠部分将以相同方式 分割，从而产生可从一个数据库交换到另一数据库的分区。由于数字地图数据库的不同位 置准确性，第一数据库中的对象可在坐标参考系中具有与第二数据库中表示的相同对象不 同的位置。因此进一步假设，在坐标参考系中分区在一起的位置处，数据库具有共同区。共 同区是含有待组合的两个分区的共同分割线且与分割线相邻的区域，其存在于两个数据库 中，且含有相同的现实世界对象以确定分区之间的空间关系。共同区可视为例如国家的边 界区。对于任意分割，共同区可简单地在分区线的至少一侧的某一距离处，且行进分区的长 度。当对象在两个数据库中在坐标参考系中具有不同位置时，此假设使得应用程序能够在 第二数据库中检测位于存在于第一数据库中的共同区中的对象和在第一数据库中检测位 于第二数据库中的共同区中的对象。针对共同区中的对象产生位置参考。根据本发明的位 置参考包括参考坐标参考系的至少一个位置和相关联的属性以提供对象的唯一描述，以实 现与另一数据库中的同一对象的匹配。属性可为位置的符号描述。随后，使用位置参考来 找到另一数据库中的对应对象。随后使用两个数据库中的对象在坐标参考系中的位置来以 合适方式组合两个分区。
下文将参看附图使用若干示范性实施例更详细论述本发明，其中图1展示本发明实施例的流程图；图2展示第一数字地图的内容；图3展示第二数字地图的内容；图4展示图3和图4所示的第一和第二数字地图的分区的组合的内容；以及图5是用于实施根据本发明的方法的示范性计算机系统的框图。
具体实施例方式图1展示本发明实施例的流程图。流程图展示可执行何种动作以用于组合两个数 字地图数据库的内容。在第一动作102中，将第一数字地图数据库以若干分区分段。分割 优选是基于预定义的分割方案。分割方案在一实施例中是基于投影于坐标参考系上的规则
7栅格。举例来说，可将数字地图数据库分割为Ikm的正方形区。在另一实施例中，分割方案 是基于数据库中存在的其它特性，例如行政、城镇边界、市政边界、地方当局边界、行政区边 界、县界线或任何其它合适或任意的分段规则。在动作104中，将第二数字地图数据库分段为若干分区。在此动作中，优选使用相 同的分割方案。这确保产生类似的片，其使得我们能够组合来自不同数据库的分区以获得 可视为相应数据库的分区的“拼补”的新数据库。随后的动作106到124将描述本发明的关键。本发明的关键是基于分区之间的拓 扑连接而组合来自不同供应者或来自同一供应者的不同版本的分区。动作106到124描述 如何匹配“拼补”地图的两个相邻片的拓扑。将借助于图2到4描述所述动作。将组合数字地图的哪些分区以获得“拼补”数字地图取决于所使用的选择过程。选 择过程可基于与每一分区相关联的特性，且可自动地或由用户执行。借助于选择过程，将从 两个数据库的类似分区中选择一组相互作用的分区。优选地，选择具有最佳特性的分区。最 佳特性可为选自包括以下各项的群组的任何不同特征质量、通用性、绝对位置准确度、相 对位置准确度、完整性、正确性、包含的(新的)特征。图2展示第一数据库的内容的一部分。虚线垂直线202指示两个分区之间的边界 线。边界线是基于坐标参考系上的预定义栅格。图2展示道路网、铁道和一些地图特征(例 如停车场、教堂和旅馆)的拓扑。类似地，图3展示在相同坐标参考系上测绘但来自不同地 图厂商的相同区域。虚线垂直线302对应于如图2中使用的坐标参考系中的相同位置。然 而，由于不同的数据源和地图制作方法，数字地图中的对象的位置具有相对于图2中的位 置的偏移。图4展示在应用本发明之后在图2中虚线的左手侧的地图与在图3中虚线的右 手侧的地图的组合。应注意，来自第一数据库的坐标已用作参考位置数据。因此，虚线402 相对于图2所示的来自分割线202的左手侧拓扑具有相同位置。在动作106中，识别来自第一数字地图数据库的第一分区中的第一群组对象。对 象优选具有位于或接近形成分区的边缘的分割线的位置。需要将这些对象的拓扑连接到这 些对象在相邻分区中的对应物。因此，优选选择越过分区的边缘的对象。越过分区的边缘 的对象可为由以下各项组成的群组中的一者越过分区的边界、城市界线、县界线、州、国家 边界、特定区(例如，自然保护区或田庄、道路段)的边界的道路、渡口、铁道、人行道、公共 交通。然而，未定位于分区的边缘或未越过分区的边缘的对象也可用以找到两个数据库中 的对应对象，以便找到两个相邻分区之间的相对于彼此的拓扑连接。此些对象的实例是道 路段、汇合点、建筑、地标或两个数据库中的含有待缝补的两个分区的相互作用边缘且与所 述边缘相邻的共同区中的任何其它对象。共同区是在两个数据库中存在的含有分割线且与 分割线相邻的区。共同区可界定为至少包含两个数据库中存在的在距分区线的至少一侧某 一距离以内的现实世界对象集合且行进经过分区线的长度的区。在图2和3中分别以参考 标号212和312识别共同区。两个数据库中的共同区的特性可为其至少部分对应于坐标参 考系中的相同区域。应注意，如果分割是基于坐标参考系，那么第一数据库中的共同区的坐标参考系 中的区域等效于第二数据库中的共同区。然而，由于对象的位置不准确性，第一数据库中的 沿着分区线的共同区内的现实世界对象可能在第二数据库中沿着对应分区线的共同区外 部。
为了能够匹配边缘或找到跨越两个相邻分区的边缘的拓扑连接，对象应在两个数 据库中存在。如果对象在两个数据库中的位置以无限的准确性对应于其在坐标参考系中的 真实位置，那么仅确切位于边缘上的对象将在两个分区中存在。然而，如上所述，如果分区 是来自不同的数据库，那么同一对象在两个数据库中的位置将取决于源以及绝对和相对位 置准确性而不同。因此，在来自第一数据库的第一分区的边缘处的对象可能存在或可能不 存在于来自第二数据库的第二分区中，其取决于坐标参考系中的位置偏移的方向。这意味 着待组合的两个分区的网络拓扑的坐标参考系中的区域应具有选自由以下各项组成的群 组的至少一个空间关系相接、在内、重叠、越过、相交或不相交。根据本发明，使用位置参考 来在第二数据库中找到从第一数据库中取得的对象。借助于位置参考，必须将地理现象描 述为数字地图中的对象，且在另一数字地图中检查/呈现表示相同地理现象的对象。位置 参考是指派给位置的标记。通过单个位置参考方法(LRM)，一个参考必须明确且确切地界定 位置参考系中的一个位置。位置参考是在位置参考系的不同实施方案之间传递以识别位置 的数据串。根据本发明的位置参考包括参考坐标参考系的至少一个位置和相关联的属性， 以提供对象的唯一描述，以实现与另一数据库中的同一对象的匹配。相关联属性可为对位 置、区域或现实世界对象的任何符号描述。举例来说，越过分割线的道路的位置可由其沿着 线的位置以及道路段的至少开始和结束的位置界定。道路的开始和结束具有相对于彼此和 越过位置的相对位置。这些相对位置可在预定义的半径中唯一地描述道路。如果否，那么 需要额外的相邻对象位置来借助于其地理现象唯一地描述位置。在另一实例中，道路段上 的位置由其在坐标参考空间中的位置和方向明确地描述。LRM确定位置参考中的位置的量 以唯一地描述位置。国际标准IS0/DIS17572描述用于动态位置参考的编码方针。数字地 图中的对象的存在取决于所应用的俘获规则。对象位置的准确性取决于所使用的俘获过程 和源。这意味着如果将参考一位置，那么位置参考包括对象的位置，且如果必要则包括用以 在额外位置方面唯一地描述对象的属性以及一个或一个以上相邻对象的属性。位置参考描 述与对象的位置相关联的地理现象。位置参考使得我们能够确定来自第一数字地图数据库的第一分区与来自第二数 字地图数据库的第二分区之间的相互作用。相互作用可对应于选自由以下各项组成的群组 的空间关系相接、在内、重叠、越过、相交、相等、连接和不相交。在对位置参考进行解码期间，使用位置来界定数字地图中所述位置周围的搜索区 域，且由位置参考描述的地理现象准予明确的解决方案来在数字地图数据库中界定的搜索 区域中检测对应于位置参考的对象。因此，需要一区域以借助于位置参考来描述对象。坐 标参考系中的含有两个数据库中的分割线且与分割线相邻的区必须存在以产生合适的位 置参考。在本申请案中，将此区界定为共同区。共同区应足够广以准确地描述相应数据库 中每一对象的地理现象，否则将不可能使从第一数据库产生的对象的位置参考与第二数据 库中的对应对象相匹配。共同区应提供足够的上下文信息以使得可产生和解码唯一的位置 参考。共同区是在两个数据库中存在的含有分割线且与分割线相邻的区。应注意，针对一 分区中的对象的位置参考可包括对所述分区外的位置的一个或一个以上参考。在图2中，将道路越过分割线202的六个位置204以及铁道越过分割线202的一 个位置206识别为对象。应注意，根据本发明，可使用共同区中的可针对其产生位置参考的 任何对象。因此，可将对应道路段而不是位置204和206识别为对象。
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在动作108中，针对在分割线202上或与分割线202相邻的选定对象中的每一者 而产生位置参考。在图2和3中，仅选择越过的位置。应注意，也可将对应的道路段选择为对 象。如何针对对象编码位置参考是所属领域的技术人员的普通技术知识。国际标准IS0/DIS 17572-3提供对位置参考进行编码的方针。未公开的国际专利申请案PCT/NL2006/050185 描述对位置参考进行编码和解码的另一合适方法。在动作110中，将先前动作产生的位置参考解码为第二数字地图数据库的数据结 构。这是所属领域的技术人员通常已知的技术。应注意，针对每一数字地图数据库，用于产 生位置参考的编码器和用于产生用于对象的数据结构的解码器必须可用。在动作112中，解译对应于位置参考的数据结构以便验证对应于表示同一地理现 象的位置参考的对象的存在，如第二数字地图数据库中的位置参考的编码器所既定。匹配 的对象将用以链接第一数据库中的拓扑与第二数据库中的拓扑。在图3中，匹配的来自图2 的对象已由参考304、306指示。具有参考符号304的四个点指示匹配的道路越过，且参考 符号306指示匹配的铁道越过。可见，图2中的两个边界对象无法匹配，因为所述道路在第 二数字地图数据库中不存在。可在第二分区上成功解码的来自第一数据库的所识别位置参 考确定第一与第二分区之间的拓扑连接。可见，所识别对象的位置不在分割线304上。这 意味着第一和第二数字地图数据库中对象的坐标参考系中的位置不同。所识别对象具有距 虚线302的几乎相同的垂直距离。这是第一和第二数字地图中的位置在坐标参考系中具有 偏移的指示。应注意，通常通过组合来自两个不同数据库的两个分区，对象的位置的偏移将 由于相对准确性而变化。因此，仅给出图2和3所示的其中所有对象均具有类似位移的两 个分区的实例以提供关于可如何组合其中对象在坐标参考系中具有不同位置的两个分区 的明显实例。两个数据库中的匹配对象在坐标参考系中的偏移或位置可用以确定必须如何 计算对象的位置。如何确定对象在最终数据库中的最终位置可以所属领域的技术人员已知 的各种方式完成，且因此将不详细揭示。本发明的关键是如何找到两个邻接分区之间的拓扑连接，其中共享边界在坐标参 考系中彼此靠近。术语“靠近”意味着可在两个数据库中沿着共享边界确定一区域，其对应 于坐标参考系中的等效区域。共同区域用于确定邻接分区之间的在坐标参考系中的空间关 系。对象将在针对两个数据库确定的共同区中找到类似的对象。两个数据库中存在的共同 区中的对象用以将两个邻接分区缝合在一起。使用位置参考来描述对象且找到对应数据库 中的同一对象。在动作114中，依靠与拓扑连接相关联的位置参考来将来自第一数字地图数据库 的第一分区和来自第二数字地图数据库的第二分区组合。两个数字地图数据库包括界定特 征之间的空间关系的拓扑。数据库中的空间数据的基本组件是点、线(弧)和多边形。匹 配的对象界定两个相互作用的分区的拓扑之间的拓扑连接。数据库中的与匹配对象相关联 的指针和ID必须经更新以确立分区的正确指针和ID被设定，以使得两个相互作用的分区 形成组合的数字地图数据库中的一个新拓扑。如果新分区替换数字数据库地图中的对应分 区，那么新的(经更新的)数字地图数据库中的新分区应具有与旧的数字地图中的对应分 区大体上相同的连接性。在组合来自不同数据库的分区时保留和恢复拓扑连接性之后，必须更新坐标参考 系中的空间关系。由于同一对象在不同数字地图数据库中的位置可不同，因此必须针对所述对象确定在组合地图中的新位置。在动作114的第一实施例中，组合地图中的位置处于对象在第一数字地图数据库 中的位置与所述对象在第二数字地图数据库中的位置之间的中间。这对应于将对象在两个 数据库中的位置平均化。在此实施例中，仅必须计算匹配对象的位置。如所属领域的技术 人员已知的，两个分区的拓扑将例如通过向第一数据库中的匹配对象的记录添加指向来自 第二数据库的对应匹配对象的记录的指针而耦合。数字地图数据库中的其它对象将具有其 在坐标参考系中的原始位置。可在两个数据库中确定对应于所述位置的道路段，而不是将越过分割线的道路的 位置平均化。随后，第一分区中存在的所述段的一端在拓扑上借助于道路数据库结构连接 到第二分区中存在的所述段的另一端。以此方式，不必计算平均位置，且仅必须根据所述道 路段的两端之间的新拓扑连接来界定所述道路段的拓扑描述和对应的空间关系。在动作114的第二实施例中，计算与拓扑连接相关联的对象在第一数字地图和第 二数字地图中的位置在坐标参考系中的位置偏移。将分析相应偏移。所属领域的技术人员 能够根据坐标参考中的偏移和对应位置来确定对象在第一和第二数字地图中的位置之间 的空间关系。空间关系界定必须如何将第一数字地图中的位置转换为第二数字地图中的位 置。所述转换可为平移、旋转、缩放或所述操作的任何组合。转换(其为对数据库中的位置 的位置调整，以获得另一数据库中的新位置)随后应用于数据库中的一者中的位置信息。 转换可针对数据库中的每一对象表达为平移、旋转和缩放向量，其取决于分区中的相对位 置。举例来说，如果匹配的拓扑连接全部具有在数据库中的类似位置偏移，那么可确定平均 偏移。随后，平均偏移可用作平移向量，其可视为位置调整，以在与第一数据库的内容组合 时计算来自第二数据库的对象的新坐标。如同第一实施例，两个分区的拓扑将耦合。在另一实例中，根据与第一数字地图和第二数字地图中的拓扑连接相关联的对象 的位置来计算坐标参考系中的平均位置。当组合第一与第二分区时，将与拓扑连接相关联 的对象的平均位置指派给经组合数字地图中的对象。在动作114的第三实施例中，借助于与拓扑连接相关联的对象执行橡皮拉伸 (rubbersheeting)以获得经组合数字地图。在制图学中，橡皮拉伸指扭曲一层以允许将其 无缝地接合到匹配图像(例如，作为数字地图的卫星图像(最常见的向量制图数据))的邻 近地理层的过程。这有时称为图像-向量合并。这常常在将从邻近地幅产生的层接合 在一起时完成。橡皮拉伸是必要的，因为图像和向量数据将由于各种原因而极少正确匹配， 所述原因例如为拍摄图像的角度、地球表面的曲率、成像平台(例如卫星或飞行器)中的微 小移动以及图像中的其它误差。所属领域的技术人员已知对几何形状进行变换以平滑两个 分区之间的几何失配的其它方法。再次必须谨慎地提供两个分区之间的必要耦合以显式地 保留匹配对象的连接性。在动作116中，将组合的分区存储在存储器中。必须针对对应于在动作102和104 中应用的分割方案的每一分区而重复动作106到114。以此方式，产生新的数字地图，其为 所使用数字地图数据库的对应分区的“拼补”。在上文给出的描述中，已假定在两个数据库中存在的位于分割线处的所有对象可 通过对来自第一数据库的位置参考进行编码且对第二数据库中的所述位置参考进行解码 和解译而匹配。然而这并不总是可能的。举例来说，位置参考的描述可涉及两个数据库中不存在的地理现象。在所述情况下，位置参考将找不到匹配，从而导致拓扑的越过分割线的 一部分无法耦合。因此，任选地，所述方法包括动作118到124。在这些动作中，使用第二数据库的分 区来识别含有第二数据库中的分割线且与分割线相邻的共同区中的第二群组对象。参考标 号308和310指示识别为第二群组对象的对象。类似地，对所述对象进行编码以获得位置 参考(动作120)。在动作122中，将位置参考解码为适合于找到第一数字地图数据库中的 对应对象的数据结构。在动作124中，解译数据结构且搜索所述数据结构以探求在第一数 字地图数据库中是否存在匹配。匹配的位置参考将另外用以组合第一和第二分区。动作118到124提供了根据分割方案找到越过分割线304的对象的拓扑连接的第 二选择。所述动作执行与动作106到112相同的功能，但是从相反方向执行。这确保找到 来自不同数据库的两个分区之间的拓扑连接的足够高的命中率。此外，通过找到在两个数 据库之间匹配的更多对象，可做出较准确的估计以用于从一个数据库到另一数据库的坐标 转换。通过坐标参考系中的参考点之间的几何间隙的双边比较，可更精确地作出对连接的 调整。可能第一分区包括不存在于第二数据库中的越过分段线的道路。在所述情况下， 无法进行匹配，且无法耦合针对此道路的网络拓扑。在所述情况下，经组合地图将包含第一 分区的网络拓扑。在更高级的实施例中，应用程序沿着越过分段线的道路识别不在分区中 但存在于数据库中的对象。此对象的实例是道路在分区外的下一汇合点的道路或位置。如 果可进行匹配，那么道路的越过分段线且在分区外的部分可添加到组合的数字数据库。类似地，可能较不新的数字地图包括越过分区线的道路，在新地图中无法找到针 对所述道路的匹配。在所述情况下，可从数据库移除所述道路，直到例如数字地图数据库的 未用来自新数字地图的新部分替换的部分中的下一汇合点。从上文给出的描述，所属领域的技术人员将认识到，根据本发明的方法提供了在 对旧分区的实际替换之前测试新分区作为对旧分区的替代的可行性或兼容性的工具。在所 述情况下，组合动作114包括评估解码动作110、112的结果以确定待组合的两个数据库的 内容的兼容性，且如果数据库的内容视为兼容，那么用新分区的内容替换数据库的对应于 旧分区的内容。确定兼容性的量度可为可匹配的选定对象的百分比，和/或匹配对象的坐 标参考系中的经确定偏移的分布，或甚至是可能由于新分区而破坏的对单个连接的识别。在图5中，给出计算机布置500的概观，其包括用于实施算术运算的处理器511。 处理器511连接到多个存储器组件，包含硬盘512、只读存储器(ROM) 513、电可擦除可编程 只读存储器(EEPROM) 514和随机存取存储器(RAM) 515。并不一定需要提供所有这些存储器 类型。而且，这些存储器组件无需物理上靠近处理器511而定位，而是可远离处理器511而 定位。处理器511还连接到用于由用户输入指令、数据等的装置，例如键盘516和鼠标 517。也可提供所属领域的技术人员已知的其它输入装置，例如触摸屏、跟踪球和/或语音 转换器。提供连接到处理器511的读取单元519。读取单元519经布置以从可装卸数据载 体或可装卸存储媒体(例如软磁盘520或CDROM 521)读取数据且可能在其上写入数据。其 它可装卸数据载体可为磁带、DVD、⑶-R、DVD-R、记忆棒、固态存储器(SD卡、USB棒)压缩快闪卡、HD DVD、蓝光等，如所属领域的技术人员已知。处理器511可连接到用于在纸张上印刷输出数据的打印机523，以及连接到显示 器518，例如监视器或LCD (液晶显示器)屏幕、平视显示器(投影到前窗)，或所属领域的 技术人员已知的任何其它类型的显示器。处理器511可连接到扬声器529。此外，处理器511可借助于I/O装置525连接到通信网络527，例如，公共交换电 话网(PSTN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN(WLAN)、GPRS、UMTS、因特网等。处理器 511可经布置以经由网络527与其它通信布置通信。数据载体520、521可包括呈数据和指令形式的计算机程序产品，其经布置以提供 具有执行根据本发明的方法的能力的处理器。然而，此计算机程序产品或者可经由电信网 络527下载。处理器511可实施为独立系统，或实施为多个并行操作的处理器，其各自经布置 以实施较大计算机程序的子任务，或实施为具有若干子处理器的一个或一个以上主处理 器。本发明的功能性的部分可甚至由经由电信网络527与处理器511通信的远程处理器实 施。图5的计算机系统中含有的组件是在通用计算机系统中通常发现的组件，且既定 表示此项技术中众所周知的此些计算机组件的广泛类别。因此，图5的计算机系统可为个人计算机、工作站、微型计算机、大型计算机等。计 算机还可包含不同的总线配置、联网平台、多处理器平台等。可使用各种操作系统，包含 UNIX、Solaris、Linux、Windows、Macintosh OS 和其它合适的操作系统。上文描述的方法可自动执行。“拼补”地图的相邻分区有可能无法组合。举例来 说，由于坐标参考系中的对象之间的过大偏移而未找到拓扑匹配。在所述情况下，数据库需 要某种校正。在所述情况下，方法包含一些验证和人工调适动作以实现确认或调适中间结 果以获得最佳结果的可能性。所呈现的方法是将高质量地图包含到在对应区中具有较低质量的地图中。高质量 地图的区域可被较低质量地图的区域完全涵盖。在所述情况下，到达高质量地图的边缘的 拓扑连接可用作参考。此外，距高质量地图的边缘预定距离以内的对象可经选择以产生位 置参考。通过借助于根据本发明的方法来匹配低质量地图中的位置参考，可在低质量地图 中确定高质量地图的对应区域。在低质量数据库中匹配的位置参考可用以确定低质量地图 中对应于高质量地图的区域。随后从低质量数据库移除低质量地图中的所确定区域且用高 质量地图的内容代替。可根据上文描述的方法中的一者来校正经组合数据库中的对象在坐 标参考系中的位置。在此实施例中，高质量数据库的仅为一个分区的区域界定低质量数据 库的分割。根据本发明的方法非常适于在数据产生中心中运行，以作为地图制作公司的数字 地图数据库产生和合并过程的部分。根据本发明的方法还非常适于在包括数字地图数据库的导航系统中实施。此些导 航系统可为交通工具(例如，汽车、蓬车、卡车、摩托车)或移动装置(个人数字助理(PDA)、 移动电话、手持式计算机或个人导航装置)。在所述情况下，导航系统包括具有如图5所示 部分的计算机实施的系统。计算机可读存储器携载第一数字地图。计算机实施的系统进一
13步包括用于检索第二数字地图的输入装置。可从可装卸存储媒体或其它可装卸数据载体检 索第二数字地图。在所述情况下，系统包括用于从存储器装置读取第二数字地图的读取单 元519。也可借助于I/O装置525经由通信网络527从传输媒体检索第二数字地图。在第 二数字地图之后，还必须检索所应用的分段和位置参考编码器和解码器。所述分段识别第 一数据库中的分割线和第一数据库的将由第二数据库的对应内容替换的分区。需要位置参 考编码器和/或解码器来从第二数据库产生位置参考，且需要位置参考解码器来在第二数 据库上匹配位置参考。根据本发明的方法使用户能够在运行中用来自可从另一数字地图供 应者中检索到的另一外部数字地图数据库的新的或更准确/详细的部分来替换/扩展导航 系统中的现存数字地图数据库。本发明的方法提供了用由第二数字地图供应者产生的另一 数字地图的对应部分或用由第一数字地图供应者在稍后时间产生的数字地图的对应部分 更新数字地图的由第一数字地图供应者产生的一部分的解决方案。所述方法可由地图供应 者在处理器中心处执行，但也可在导航系统中执行。 已为了说明和描述的目的呈现了本发明的上述详细描述。但未期望其为详尽的或 将本发明限于所揭示的精确形式，且显然鉴于上文的教示，许多修改和变化是可能的。选择 所描述的实施例以便最佳地解释本发明的原理及其实践应用，进而使所属领域的技术人员 能够在各种实施例中且以适于预期特定用途的各种修改来最佳地利用本发明。希望本发明 的范围由所附的权利要求书界定。
权利要求
一种组合来自第一数字地图数据库的第一分区和来自第二数字地图数据库的第二分区的方法，其中所述第一和第二数字地图数据库与坐标参考系相关联，其中所述第一和第二分区在所述第一和第二数字地图数据库中的共同区中彼此具有相互作用，所述方法包括识别来自所述第一数字地图数据库的所述第一分区中的第一群组对象，其中每一对象包括所述共同区内的一位置；以第一群组位置参考对所述第一群组的所述对象进行编码；在来自所述第二数字地图数据库的所述第二分区上解码所述第一群组位置参考；识别所述第一群组中的可在所述第二分区上成功解码的所述位置参考以确定拓扑连接；以及依靠与所述拓扑连接相关联的所述位置参考来组合所述第一分区与所述第二地图数据库中的所述第二分区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对象对应于由以下各项组成的群组中的一者越 过分区、城市、县、州、国家、地区、道路段、汇合点、建筑物、地标的边界的道路、渡口、铁道、 人行道、公共交通。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括识别来自所述第二数字地图数据库的所述第二分区中的第二群组对象，其中每一对象 包括所述共同区内的一位置；对所述第二群组的所述对象进行编码以获得第二群组位置参考； 在所述第一分区上解码所述第二群组位置参考；识别所述第二群组中的可在所述第一分区上成功解码的所述位置参考以确定额外的 拓扑连接；以及依靠与所述拓扑连接和额外拓扑连接相关联的所述位置参考来组合所述第一分区与 所述第二分区。
4.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述第一数字地图数据库的所述第一分区与 来自所述第二数字地图数据库的所述第二分区之间的所述相互作用对应于选自由以下各 项组成的群组的空间关系相接 在内 重叠 越过 相交 相等 连接 不相交。
5.根据权利要求1所述的方法，其中组合包括计算与所述拓扑连接相关联的所述对象在所述第一数字地图和所述第二数字地图中 的所述位置在所述坐标参考系中的位置偏移；以及依靠所述偏移来确定所述第一和/或第二数字地图的对象的位置调整；以及依靠所述位置调整来组合所述第一与第二分区以获得经组合数字地图。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定位置调整包括将与所述拓扑连接相关联的所述对象在所述第一数字地图和所述第二数字地图中的 所述位置在所述坐标参考系中的所述位置偏移平均化；以及已通过在平移向量上平移所述第一分区或第二分区的所述位置而获得所述经组合数 字地图。
7.根据权利要求1所述的方法，其中组合包括根据与拓扑连接相关联的对象在所述第一数字地图和所述第二数字地图中的位置来 计算所述坐标参考系中的平均位置；以及将所述平均位置应用于与所述拓扑连接相关联的所述对象以获得经组合数字地图。
8.根据权利要求1所述的方法，其中组合中的步骤包括借助于与所述拓扑连接相关联的所述对象执行橡皮拉伸以获得经组合数字地图。
9.根据权利要求1所述的方法，其中组合中的步骤包括评估所述解码步骤的结果以确定所述两个数据库的兼容性。
10.一种产生增强的数字地图数据库的方法，所述方法包括依靠分割方案来将第一和第二数字地图数据库分段为第一和第二分区；从所述第一和第二数字地图产生一组相互作用的分区；以及应用根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法以组合所述组相互作用的分区而 产生所述增强的数字地图数据库。
11.根据权利要求10所述的方法，其中产生所述组相互作用的分区包括从所述第一和第二数据库的类似分区选择具有最佳特性的分区，其中特性是选自包括以下各项的群组的至少一者质量、通用性、绝对位置准确度、相对位置准确度、完整性、所包含的特征。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述分割方案是基于取自以下群组的至少一 者任意、规则栅格、行政、城镇边界、市政边界、地方当局边界、行政区边界、县界线、联邦 州、国家或任何其它合适的分段规则。
13.一种用于组合来自不同地图数据库的分区的计算机实施的系统，所述系统包括: 输入装置；处理器可读存储媒体；以及处理器，其与所述输入装置和所述处理器可读存储媒体通信；输出装置，其与显示器单元通信；所述处理器可读存储媒体存储用以对所述处理器编程以执行根据权利要求1到12所 述的方法中的任一者的代码。
14.根据权利要求13所述的计算机实施的系统，其中所述处理器可读存储媒体携载 所述第一数字地图数据库，所述输入装置经布置以从传输媒体检索所述第二数字地图数据 库，且所述处理器经布置以在所述处理器可读存储媒体上存储所述分区的组合。
15.一种计算机程序，其在加载于计算机布置上时经布置以执行根据权利要求1到12 所述的方法中的任一者。
16.一种携载计算机程序的处理器可读媒体，所述计算机程序在加载于计算机布置上 时经布置以执行根据权利要求1到12所述的方法中的任一者。
全文摘要
本发明涉及一种组合来自第一数字地图数据库的第一分区和来自第二数字地图数据库的第二分区的方法，其中所述第一和第二数字地图数据库与坐标参考系相关联，其中所述第一和第二分区在所述第一和第二数字地图数据库中的共同区中彼此具有相互作用。所述方法包括识别来自所述第一数字地图数据库的所述第一分区中的第一群组对象，其中每一对象包括所述共同区内的一位置；以第一群组位置参考对所述第一群组的所述对象进行编码；在来自所述第二数字地图数据库的所述第二分区上解码所述第一群组位置参考；识别所述第一群组中的可在所述第二分区上成功解码的所述位置参考以确定拓扑连接；以及依靠与所述拓扑连接相关联的所述位置参考来组合所述第一分区与所述第二地图数据库中的所述第二分区。
文档编号G06F17/30GK101903746SQ200780102037
公开日2010年12月1日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者汉斯·乌尔里希·奥托 申请人:电子地图有限公司