导航电子地图引擎设计与实现

论文摘要

随着城市化的发展,城市越来越大,城市道路越来越复杂。导航电子地图作为智能交通的重要一部分,它可以有效缓解城市化对出行带来的不便。本文参考国内外的发展状况,提出了导航电子地图引擎的设计目标,并以此为基础,设计了一种适用于嵌入式平台的导航电子地图引擎,给出了导航电子地图引擎的一个完整设计方案。本文首先介绍了地图数据预处理,制定了数据预处理标准,介绍了两种地图数据预处理的方法。其次以面向对象模型为基础,设计了导航电子地图数据格式,它将电子地图文件分成文件头,索引区和数据区三部分的内容,通过这种设计可以快速的定位到要显示的地图数据,减少读取的地图数据,加快了速度。然后完成了地图数据转换的设计内容:地图元素的剪裁,将地图数据分块,减少地图显示时读取的数据量;地图空间数据的抽稀算法,减小地图数据冗余;电子地图中道路和兴趣点名称的注记,在地图数据转换时完成,减少地图显示时的运算。本文还探讨了一种基于权重的地图匹配算法,它综合考虑了车辆行驶方向,历史信息,车辆与道路的几何距离,道路的连通性和交通规则等信息。本文也探讨了地图显示及地图显示的两种模式:浏览模式和导航模式。最后在嵌入式平台上实现了导航电子地图引擎,测试表明:它运行速度快,占用内存小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 车载导航系统的发展与现状
• 1.3 论文研究的内容和论文组织
• 1.3.1 本论文研究的内容
• 1.3.2 论文的组织结构
• 第二章 导航电子地图相关技术介绍
• 2.1 GPS全球定位系统
• 2.1.1 GPS系统简介
• 2.1.2 GPS数据格式NMEA-0183 语句
• 2.2 地理信息系统
• 2.2.1 地理信息系统简介
• 2.2.2 地理信息系统的坐标系介绍
• 2.2.3 高斯投影
• 2.3 小结
• 第三章 电子地图数据转换
• 3.1 设计目标及设计主要思想
• 3.1.1 电子地图引擎设计目标
• 3.1.2 设计主要思想
• 3.2 电子地图数据预处理
• 3.2.1 预处理概念及原因
• 3.2.2 地图数据的内容
• 3.2.3 数据预处理标准介绍
• 3.2.4 地图数据预处理方法
• 3.3 地图数据格式设计
• 3.3.1 地图数据模型
• 3.3.2 电子地图数据文件格式的设计
• 3.4 地图数据的转换
• 3.4.1 电子地图元素的剪裁
• 3.4.2 地图空间数据抽稀算法
• 3.4.3 名称注记
• 3.5 小结
• 第四章 地图匹配与电子地图显示
• 4.1 地图匹配
• 4.1.1 地图匹配的基本原理
• 4.1.2 地图匹配算法简介
• 4.1.3 基于权重地图匹配算法
• 4.2 地图显示
• 4.2.1 显示流程
• 4.2.2 地图显示的两种模式
• 4.3 小结
• 第五章 导航电子地图引擎实现及测试
• 5.1 开发环境介绍
• 5.2 地图数据转换实现
• 5.3 地图显示和地图匹配实现
• 5.4 测试结果和显示效果
• 5.5 小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果