精細化導航電子地圖設計與制作研究

古敏聰

（佛山市測繪地理信息研究院，廣東 佛山 528000）

1 引言

隨著汽車產業和電子地圖信息服務的迅速發展，導航電子地圖逐漸融入到生活的方方面面，地圖的精準化、豐富度越來越受到導航業關注[1]。當前，用戶對電子地圖的需求不斷增多，不再限于傳統電子地圖的表現內容和形式，而是希望地圖更具“內涵”，內容更加深入詳細。例如，興趣點（Point Of Interest，簡稱POI）的深度信息就是一項面向精細化導航電子地圖的新型數據[2]。

關于POI 的深度信息設計方法與應用，本文主要以大廈樓宇的租戶信息要素數據為例，重點介紹了該要素的設計思想、數據采集和內業制作的流程與方法，根據實際作業經驗，提供了POI 深度信息屬性數據與其建筑物底面的位置關聯方法。基于這種設計具體的應用場景是：當輸入目的地或在電子地圖上直接點擊建筑物時，可以輕松查詢到大廈以及大廈里的租戶信息，如租戶名稱、聯系方式及所在樓層信息，同時動態顯示每個租戶樓層示意圖，使用戶能夠生動直觀地查看詳細POI 信息，給用戶帶來了更加專業、便利的導航體驗，實現了精細化導航的要求。

2 POI 深度信息模型設計

租戶是導航電子地圖領域特定描述在商業大廈或寫字樓中具有社會經濟屬性的單位或團體，如某公司等，對租戶相關屬性的說明稱為租戶信息，主體包括租戶的名稱、聯系方式及所在的樓層信息等。

2.1 模型設計技術方法

租戶信息的數據模型設計，在遵從統一建模語言（UML）標準的基礎上，結合了面向對象的分析與設計原理進行模型設計。具體采用的技術方法如下：

（1）采用UML 統一建模語言

租戶信息數據模型設計采用面向對象的設計方式，UML（Unified Modeling Language）是基于面向對象技術的標準建模語言，定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用。使用UML 進行租戶信息的數據庫設計，不僅可以描述數據結構，還能描述數據之間的關系[3]。 租戶信息中的空間對象、數據對象、屬性信息及對象數據之間的關系均可用UML 語言描述。空間對象可以用UML 中的類進行映射，使其具有空間特征，空間對象的屬性用類中的屬性表示。數據對象在數據庫中為表，直接用UML 的類表示，對象屬性通過類的屬性表示。空間對象之間、數據對象之間、空間對象和數據對象之間的關系可通過UML 的關系進行記錄。租戶信息模型成果最終將以UML 方式進行表達與展現。

（2）基于面向對象的分析與設計

采用面向對象的方法進行租戶信息對象的分析以及模型設計，建立面向對象的數據庫結構。通過建立完整統一的數據模型，實現對象的幾何圖形特征與屬性特征、個體特征與關系特征、當前時態特征與歷史時態特征的一體化管理，有效滿足未來數據管理維護的便捷性和靈活性的雙重需要。

2.2 要素數據模型設計

租戶信息是依附于建筑物底面而制作的屬性數據，數據內容主要包括出租方和租戶的名稱、樓層數以及電話等信息。在傳統導航電子地圖基礎上，根據現場采集的大廈水牌錄入租戶的屬性信息，并與已有的建筑物底面進行疊加，實現位置關聯。

（1）根據現場采集大廈水牌照片，錄入租戶的名稱、電話、樓層等屬性信息，租戶信息依附于大廈，是多對一關系，因此需建立大廈與租戶POI 的“父子關系”。

（2）租戶的樓層信息如果跨越多個樓層，需對樓層進行拆分，每一層單獨記錄，并刪除大廈的空缺樓層。同時，對具有一定語義的樓層信息，如B1、B2 層等，采用相應的阿拉伯數字表示，保障模型的一致性。

（3）建立大廈和租戶信息、建筑物底面的數據關聯，租戶信息與大廈信息可以通過關聯形成一個物理表，為方便后續數據編譯，將兩者融合為一張數據表。對象模型分析如圖1 所示。

圖1 租戶信息要素關聯信息模型設計

3 制作流程與方法

3.1 數據資料分析與準備

數據采集和制作之前，需要選取制作租戶信息的大廈進行分析，選取要求為各城市具有代表性或較知名的大廈，大廈的POI 屬性數據應包括大廈的名稱、唯一編碼以及位置信息。為提高數據交換格式的開放性，大廈的POI 數據采用MDB 數據格式。

為實現租戶信息要素在導航電子地圖中的空間定位，建立租戶信息與建筑物面的位置關聯，需在數據制作前準備建筑物底面數據，其中包括建筑物面的標識號（Carto_ID）和建筑物高度信息（Height）。

3.2 數據制作流程與方法

基于上述數據模型設計和前期數據資料，建立了一套完整的數據制作流程用以支撐數據生產，整個制作流程分為數據采集、數據錄入、數據編輯以及與建筑物面匹配等。具體制作流程如圖2 所示。

3.2.1 數據采集

數據采集主要針對租戶名稱、租戶樓層信息、大廈總樓層以及空缺樓層，可通過大廈水牌獲取完整的POI 詳細信息。大廈總樓層數及空缺樓層數可通過大廈內的電梯面板按鈕反映的樓層情況來獲取，為避免采集錯誤，可對大廈的多部電梯進行比對。

圖2 租戶信息要素制作流程

3.2.2 數據錄入與編輯

依據采集的大廈水牌信息，采用“Microsoft Office Access”逐一錄入租戶名稱、樓層信息、電話、英文名等數據，在已有大廈POI 數據基礎上增加租戶數據子任務，每個子任務按順序錄入大廈的租戶數據，并建立大廈與租戶的“父子關系”，實現大廈與租戶數據的關聯。同時錄入大廈空缺樓層數，為編輯租戶樓層數做好數據準備。數據編輯主要對租戶樓層數進行拆分與整理，對于跨越多個樓層的租戶，每一層單獨記錄，記錄的樓層數不能為大廈的空缺樓層數。

3.2.3 與建筑物底面匹配

由于租戶與大廈的位置信息相同，只需將大廈與建筑物底面關聯，即可實現租戶信息與建筑物底面的關聯。其中，大廈與建筑物底面匹配方法分為空間位置匹配法和屬性信息匹配法兩種。

（1）空間位置匹配法。大廈與建筑物底面匹配前，先將大廈點位進行空間展布，再將大廈點位與建筑物面層疊加分析，當點在面內時，大廈點位可獲得對應建筑物面的Carto_ID，即可建立大廈與建筑物的關聯。 （2）屬性信息匹配法。在基于空間位置匹配法獲得的結果中，如果大廈點位不在面內，無法判斷具體與哪個建筑物面相關聯，則需要參照在大廈附近一定緩沖區內建筑物高度與大廈樓層的強相關性，如10 層樓對應于30 米樓高，可將具備強相關性的大廈與建筑物建立對應關系，從而獲得對應建筑物面的標識號Carto_ID，即可建立大廈與建筑物的關聯。

4 應用效果展示

在導航儀中，用戶檢索POI 定位到一個建筑物面，通過該建筑物面可查看大廈的屬性信息，同時可進一步動態顯示大廈內部租戶名稱、樓層等深度信息，當選擇某個租戶作為目的地時，可實現路徑引導。應用效果展示如圖3 所示。

圖3 租戶信息要素的導航儀應用效果展示

5 結束語

在傳統的導航電子地圖中，當用戶檢索興趣點時，可以查看興趣點的基本位置并進行路徑引導，但不能獲取到該興趣點更深入的信息，本文以租戶信息的設計為例，生動表達了POI 內部的詳細信息，讓用戶可以精確、快速進行導航定位。此外，如加油站的油品類別、收費站的收費金額、充電樁的充電插口類型等深度信息同樣也應能從地圖上獲得。地圖在人們的日常生活、各行各業的應用中扮演著重要角色，精細化導航為人們的出行提供了更生動、更詳細、更準確的查詢定位，是未來的發展趨勢。