專利名稱：：基于gps定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種測繪
技術(shù)領(lǐng)域：
的地圖生成方法，具體地說，涉及的是一種基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法。
背景技術(shù)：
：道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖(以下簡稱道路網(wǎng)絡(luò)地圖)是一種描繪道路網(wǎng)絡(luò)地理特征及結(jié)構(gòu)的位圖，有著方便生成、內(nèi)容細(xì)致、容易被用戶接受等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)及智能交通系統(tǒng)(ITS)等領(lǐng)域中。隨著城市化的進(jìn)行以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路網(wǎng)絡(luò)更新速率正日益增大，現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)圖生成技術(shù)存在著諸如周期長、精度差、成本高等缺點(diǎn)，從而造成了道路網(wǎng)絡(luò)地圖更新總是跟不上實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)變化的困境。開發(fā)快速精確的道路網(wǎng)絡(luò)地圖生成技術(shù)已愈發(fā)顯得重要?，F(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖生成方法主要分為兩類一類是傳統(tǒng)測繪方法，該方法運(yùn)用測繪儀器及測繪學(xué)原理進(jìn)行實(shí)地測繪，并將測繪得到的道路網(wǎng)絡(luò)地圖繪制于圖紙上或存儲(chǔ)于磁介質(zhì)中。該方法有著悠久的使用歷史，存在著精度不穩(wěn)定、周期長、成本高等諸多缺點(diǎn)，因此隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展其應(yīng)用范圍日益縮??；另一類是基于遙感圖像的自動(dòng)生成方法，該方法將衛(wèi)星俯拍地面得到的高清晰度圖像(即遙感圖像)作為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理學(xué)原理對(duì)遙感圖像進(jìn)行處理來自動(dòng)生成道路網(wǎng)絡(luò)地圖，該方法所需遙感圖像購買成本較高，且所購圖像通常并非道路網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)時(shí)反映，此外，生成地圖的難易度及精確性極易受到遙感圖像質(zhì)量的影響。GPS(全球定位系統(tǒng))是美國政府自上世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元建立的一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航的定位與計(jì)時(shí)系統(tǒng)，其基本原理為根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星瞬間位置作為己知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測點(diǎn)的位置。自上世紀(jì)80年代美國政府宣布開放部分GPS導(dǎo)航信號(hào)3供民用以來，民用GPS定位技術(shù)得到了很大的發(fā)展。結(jié)合定位修正技術(shù)(如DGPS査分修正技術(shù))，民用GPS的定位誤差通常可控制在23米以內(nèi)，部分先進(jìn)技術(shù)甚至實(shí)現(xiàn)了誤差1米以內(nèi)的高精度定位。此外，由于GPS具有全天候、低成本以及實(shí)時(shí)(無需支付使用費(fèi)用，便可使用GPS接收機(jī)接收民用GPS信號(hào)，經(jīng)接收機(jī)內(nèi)置芯片運(yùn)算后即實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位)等諸多優(yōu)勢，因此GPS被越來越多地應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，最大似然光譜分類法(高芳琴等.遙感圖像中城市道路信息的自動(dòng)識(shí)別與制圖[J].東北測繪，2001，24(111):27-30)是基于遙感圖像自動(dòng)生成道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖的常用方法之一。該方法考慮每個(gè)像素RGB分量之間的關(guān)系，利用特征矩陣和均值向量及像元分量計(jì)算各地圖要素類(如道路網(wǎng)絡(luò)、河流、建筑物、綠地等)的判別變量，如果道路網(wǎng)絡(luò)地圖要素類的判別變量值最大，則該將像元?dú)w于道路網(wǎng)絡(luò)地圖要素類。該方法可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，制圖速度較快，但存在著以下缺陷1、購買遙感圖像費(fèi)用較高，且所購圖像往往己滯后于道路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況；2、當(dāng)遙感圖像上的道路網(wǎng)絡(luò)圖斑和非道路網(wǎng)絡(luò)圖斑的光譜界限不明顯時(shí)，該方法生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖會(huì)出現(xiàn)道路網(wǎng)絡(luò)圖像模糊和不完整等情況，從而給地圖的后續(xù)處理帶來較大的困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法，采用GPS定位技術(shù)采集汽車在道路網(wǎng)絡(luò)上的行駛軌跡數(shù)據(jù)，并采用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理，最后得到精確的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖，解決了現(xiàn)有方法工作期長、精度差、成本高、具有時(shí)間滯后性等缺點(diǎn)，及時(shí)且精確的道路網(wǎng)路圖可以更好地滿足汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用需要。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，首先利用車載GPS設(shè)備采集汽車在道路網(wǎng)絡(luò)上的行駛軌跡數(shù)據(jù)，并采用計(jì)算機(jī)對(duì)行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行大地坐標(biāo)到城建坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，然后存入軌跡數(shù)據(jù)庫；緊接著，采用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)庫中的行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和增強(qiáng)；然后，采用計(jì)算機(jī)處理過濾和增強(qiáng)過的行駛軌跡數(shù)據(jù)，生成邊沿光滑的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖粗圖(簡稱道路網(wǎng)絡(luò)粗圖)；最后，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述粗圖進(jìn)行處理，生成較精確的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖。本發(fā)明方法包括以下步驟第一步，在使用率較高的車群(如出租車)上加裝車載GPS設(shè)備，實(shí)時(shí)采集汽車在道路網(wǎng)絡(luò)上的行駛軌跡數(shù)據(jù)，然后利用已有地圖投影公式將行駛軌跡數(shù)據(jù)中的大地經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成城建坐標(biāo)數(shù)據(jù)，最后存入軌跡數(shù)據(jù)庫。由于汽車的行駛軌跡一般位于道路上，因此其數(shù)據(jù)通?？梢曌鲗?shí)際道路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際反映。車載GPS設(shè)備是指能夠接收GPS信號(hào)并經(jīng)內(nèi)置芯片運(yùn)算后得到汽車定位數(shù)據(jù)(包括汽車ID、經(jīng)度、緯度、時(shí)間、速度、行駛方向等數(shù)據(jù)項(xiàng))的設(shè)備。此外，本發(fā)明中的車載GPS設(shè)備還需具備數(shù)據(jù)傳輸功能。值得說明的是，在國內(nèi)外不少城市(如上海)現(xiàn)有的出租車調(diào)度系統(tǒng)中，大量的出租車己經(jīng)加裝了具有車載GPS設(shè)備上述功能的調(diào)度設(shè)備，因此加裝車載GPS設(shè)備所產(chǎn)生的費(fèi)用甚至可以避免。地圖投影公式指利用技術(shù)手段建立的可將經(jīng)緯網(wǎng)上的點(diǎn)投影到城建坐標(biāo)平面上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，利用該公式可實(shí)現(xiàn)從經(jīng)緯度數(shù)據(jù)到城建坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精確轉(zhuǎn)換。第二步，采用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)庫中的行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值過濾，將速大的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)刪除，同時(shí)采用計(jì)算機(jī)在過濾后同一ID相鄰時(shí)刻的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)之間插入二者的中點(diǎn)數(shù)據(jù)，并刪除上述軌跡數(shù)據(jù)中除城建坐標(biāo)外的數(shù)據(jù)項(xiàng)；GPS定位誤差通常都和汽車的行駛速度有著較密切的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)汽車行駛速度越大則定位誤差也越大，因此采用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)庫中的行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值過濾，將速度大(比如大于50km/h)的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)刪除從而增強(qiáng)軌跡數(shù)據(jù)的精確性。同時(shí)，由于汽車的行駛軌跡數(shù)據(jù)由離散分布在道路網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)組成，軌跡點(diǎn)稀疏的軌跡數(shù)據(jù)會(huì)給后續(xù)處理帶來較大的困難，因此采用計(jì)算機(jī)在ID相同且記錄時(shí)刻相鄰的過濾后軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)之間插入二者的中點(diǎn)數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)于兩個(gè)過濾后的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)之間，坐標(biāo)取二者的均值)，同時(shí)刪除軌跡數(shù)據(jù)中除城建坐標(biāo)外的數(shù)據(jù)項(xiàng)。第三步，由前兩步得到的行駛軌跡數(shù)據(jù)仍是分布在道路網(wǎng)絡(luò)上能夠一定程度反應(yīng)道路網(wǎng)絡(luò)地理特征和結(jié)構(gòu)的離散軌跡點(diǎn)，并不是道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖。為此，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述離散軌跡點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理直至連成實(shí)線(代表道路)，緊接著進(jìn)行腐蝕處理來光滑實(shí)線邊沿，最后生成的實(shí)線圖形即道路網(wǎng)絡(luò)粗圖。所述的離散軌跡點(diǎn)(汽車行駛軌跡數(shù)據(jù))存儲(chǔ)到位圖格式的二維數(shù)組中進(jìn)行處理。第四步，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述粗圖實(shí)施兩次膨脹后再細(xì)化處理，最終得到精度更高的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖。道路網(wǎng)絡(luò)粗圖可基本反應(yīng)道路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)貌，但精度不高，為此采用計(jì)算機(jī)對(duì)道路網(wǎng)絡(luò)粗圖實(shí)施兩次膨脹后再細(xì)化處理，最終生成精度更高的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖(膨脹后再細(xì)化處理相當(dāng)于對(duì)軌跡點(diǎn)進(jìn)行均值降噪，可達(dá)到進(jìn)一步減小定位誤差的效果)。所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖為二值化位圖(道路網(wǎng)絡(luò)元素與非道路網(wǎng)絡(luò)元素分別用不同的數(shù)字表示)。所述車載GPS設(shè)備指能夠接收GPS信號(hào)并經(jīng)內(nèi)置芯片運(yùn)算后得到汽車定位數(shù)據(jù)(包括汽車ID、經(jīng)度、緯度、時(shí)間、速度、行駛方向等信息)，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)傳輸功能的車載設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)時(shí)采集與道路網(wǎng)絡(luò)同步的道路信息數(shù)據(jù)(汽車行駛軌跡數(shù)據(jù))，避免了現(xiàn)有技術(shù)道路信息數(shù)據(jù)源滯后的缺陷；此外，本發(fā)明道路信息數(shù)據(jù)源(GPS信號(hào))獲取方便，且獲取成本較低；由于所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖可完整清晰地涵蓋所有能汽車通行的道路，并具有較高精度(誤差小于13m，優(yōu)于一般的現(xiàn)有技術(shù))，因此可更好地滿足汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)對(duì)道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖的應(yīng)用需要。圖l為本發(fā)明基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖的全圖顯示。圖3為本發(fā)明實(shí)施例所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖的局部放大顯示。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。以吉林省吉林市昌邑區(qū)部分道路網(wǎng)絡(luò)上采集的汽車行駛軌跡數(shù)據(jù)實(shí)施本發(fā)明自動(dòng)生成道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖為例(計(jì)算機(jī)處理部分采用MicrosoftVisual6Studio2005編譯環(huán)境實(shí)現(xiàn))，其具體過程分為如下四個(gè)模塊(如圖l所示)1.在數(shù)據(jù)采集中心接收車載GPS設(shè)備以5秒為周期發(fā)送的汽車行駛軌跡數(shù)據(jù)，行駛軌跡數(shù)據(jù)由大量離散軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)組成，每個(gè)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)包括汽車ID、經(jīng)度、緯度、時(shí)間、速度、行駛方向共6個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。根據(jù)已有的大地坐標(biāo)系到吉林市地面道路圖城建坐標(biāo)系的地圖投影公式80085.83073151333948.762069978173-10309402.198608777-1964.663347251073111740.227845964374651798.29925682(1)其中"W為城建坐標(biāo)，z，"分別為經(jīng)度和緯度，不斷將離散軌跡點(diǎn)的城建坐標(biāo)按式(1)進(jìn)行運(yùn)算，從而將行駛軌跡數(shù)據(jù)的經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)替換成城建坐標(biāo)的X軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)和Y軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后按如下表所示的格式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注上述吉林市地面道路圖城建坐標(biāo)系以該市火車站站前廣場雕塑所在位置為城建坐標(biāo)系原點(diǎn)，其大地經(jīng)度和緯度分別為126J67G3G5556'f和43-8558166667°AT，坐標(biāo)軸單位長度為一米。2.將第1步處理過的行駛軌跡數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫分批讀入內(nèi)存，當(dāng)速度大于50km/h時(shí)則將該軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)刪除，同時(shí)計(jì)算與當(dāng)前有效軌跡點(diǎn)(速度低于50km/h)具有相同ID的上一時(shí)刻有效軌跡點(diǎn)之間的時(shí)間間隔如果時(shí)間間隔在IO秒以內(nèi)，則在兩個(gè)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)之間插入一個(gè)新軌跡點(diǎn)，新軌跡點(diǎn)X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)分別為前二者X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)的均值。定義一個(gè)二維數(shù)組Trace并將全部元素初始化為O,逐次將內(nèi)存中的軌跡點(diǎn)存儲(chǔ)到數(shù)組中對(duì)于城建坐標(biāo)為Oc,力的軌跡點(diǎn)，將Trace[3800-y][x+800]置為1，其表示在城建坐標(biāo)系的(;c,力位置上存在有效軌跡點(diǎn)。下表為所得Trace數(shù)組(元素為Trace[i][j])的一部分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>3.對(duì)第2步處理得到的Trace數(shù)組進(jìn)行如下處理1)定義一個(gè)與Trace同階的二維數(shù)組Temp,將Trace數(shù)組中以Trace[i][j]為中心的3x3區(qū)域中的元素值復(fù)制到3x3二維數(shù)組neighbor中，檢査neighbor中是否有值為l的元素，如有，則將Temp[i][j]置為1，否則置為0，用循環(huán)命令語句對(duì)Trace全部元素進(jìn)行一遍上述處理，最后將Temp中的元素值全部復(fù)制回Trace數(shù)組中。重復(fù)執(zhí)行步驟(1)六次；2)將Trace數(shù)組中以Trace[i][j]為中心的3x3區(qū)域中的元素值復(fù)制到3x3二維數(shù)組neighbor中，檢査neighbor中是否有值為0的元素，如果有，則將Te卿[i][j]置為0，否則置為l，用循環(huán)命令語句對(duì)Trace全部元素進(jìn)行一遍上述處理，最后將Te卿中的元素值復(fù)制回Trace數(shù)組中。執(zhí)行本步驟后得到的Trace數(shù)組所存儲(chǔ)的信息即道路邊沿光滑過的道路網(wǎng)絡(luò)粗圖。4.對(duì)第3步處理得到的道路網(wǎng)絡(luò)粗圖進(jìn)行如下處理l)定義一個(gè)與Trace同階的二維數(shù)組Temp，將Trace數(shù)組中以Trace[i][j]為中心的5x5區(qū)域中的元素值復(fù)制到5x5二維數(shù)組neighbor中，計(jì)算"CowW=+we妙6or[1][2]+we妙fcor[1][3]+e/gtoor[2][l]+"e妙6w[2][2]+定義布爾變量bConditionl，如果2^"C。"""6，則將其置為true，否則置為false;2)將nCount清零，逐次判斷"eigMw[1][2]=0&=1、"e/g^o/"[1][1]=0&we^/6oT"P][1]=1、"e/g/^or[2][1]=0&"ez'g/!6or[3][1]=1、"e,.gtoo/"[3]卩]=0&"e/gMw[3][2]=1、"eZgtoor[3][2]=0&"e,g站w[3][3]=1、w'g/^or[3][3]=0&"e!'g/t6or[2][3]=1、M^g^i6od2][3]=0&股i'gft6or[1][3]=1、"eZgWo/"[l][3^0&"e,gtow[l][2]-l是否成立，如果成立，貝ljnCount每次增l，否則不變。最后定義布爾變量bCondition2，并判斷nCount-l是否成立，如果成立，則將其置為true,否則置為false;3)定義布爾變量bCondition3，判斷rte/gMw[1][2]x"e/gWw[2][1]x"e/g秘or[2][3]=1是否成立，如果成立，則將bCondition3置為true后轉(zhuǎn)到步驟(4)。否則，先將nCount清零，然后逐次判斷"e,'g/^w=0&"e'.gWw[O][l]=1、"e/gtoor[1]=0&"e/g/i6o/"[1][1]=1、we/gtoor[l][l]=0&=1、w一to,[2][1]=0&we妙Zw[2][2=1、we妙Zw"[2][2〗=0&"e妙Zw[2][3]=1、"e,'g站or[2][3]=0&""g/i6oK1][3]=1、"e/gMw[1][3]=0&"e!.g/i6or[3]=1、"e/gtoor[3]-0&"e,^/6o40][2]-l是否成立，如果成立，則nCount每次增l,最后判斷nCount是否為1，如果不為1，則將bCondition3置為true,否則置為false;4)定義布爾變量bCondition4，判斷"e/g站o,[l][2]x"e/g/^o尸[2][l〗x"e^^w[3][2]-0是否成立，如果成立貝'j將bCondition4置為true并轉(zhuǎn)到步驟(5)。否則，先將nCount清零，逐次判斷we妙6w[1][1]=0&"e妙6w[1]=1、we妙6w[1]=0&"e妙Zw[2]=1、we/g/^w[2]=0&加Zg/^w[3]=1、朋'g/^or[3]=0&we^/^or[3][1]=1、"e/gtoo尸[:3[1]=0&=1、"e/gtooA"[3][2]=0&weZgWw/"[2)[2=1、"e/gtoor[2][2]=0&"g/g/^or[1][2]=1、"e/g站w[1][2]=0&we/g/z6cw[1][1]=1是否成立，如果成立，則nCount每次增l，最后判斷nCount是否為1，如果不為1，則將bCondition4置為true，否則置為false;5)判斷bConditionl、bCondition2、bCondition3、bCondition4是否都為true，如果是，則將Temp[i][j]置為1，否則置為0。運(yùn)用循環(huán)命令語句，重復(fù)步驟(l)(5)直至Trace中全部元素都經(jīng)歷一遍運(yùn)算，最后將Te卿中的元素值復(fù)制回Trace中。Trace數(shù)組中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)即所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖，將其存入一個(gè)文本文件中以便后續(xù)處理和再顯示。如圖2、3所示，按照如下規(guī)則進(jìn)行道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖顯示如果Trace[i][j]-l成立，則在屏幕坐標(biāo)系az)處顯示一個(gè)黑色地圖像素點(diǎn)，否則什么也不做。將生成的道路網(wǎng)絡(luò)地圖(如圖2、3所示)和吉林市旅游交通圖(哈爾濱地圖出版社出版，2007年10月第一版)進(jìn)行對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)該圖完整清晰地涵蓋了吉林市昌邑區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)(包括旅游交通圖中未涵蓋的新建道路)，同時(shí)還具有較高的精度。由于本實(shí)施例所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖具有及時(shí)(可與道路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況同步)、清晰(二值化數(shù)字地圖)以及較高精度(高精度的道路信息數(shù)據(jù)結(jié)合精度提高措施可使所生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖具有較高精度)等優(yōu)點(diǎn)，所以其在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)等領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用前景，能更好地滿足上述領(lǐng)域?qū)Φ缆肪W(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖的應(yīng)用需要。權(quán)利要求1、一種基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法，其特征在于包括如下步驟第一步，在車群上加裝車載GPS設(shè)備，實(shí)時(shí)采集汽車在道路網(wǎng)絡(luò)上的行駛軌跡數(shù)據(jù)，然后利用已有地圖投影公式將行駛軌跡數(shù)據(jù)中的大地經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成城建坐標(biāo)數(shù)據(jù)，最后存入軌跡數(shù)據(jù)庫；第二步，采用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)庫中的行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值過濾，將速度大的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)刪除，同時(shí)采用計(jì)算機(jī)在過濾后同一ID相鄰時(shí)刻的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)之間插入二者的中點(diǎn)數(shù)據(jù)，并刪除上述軌跡數(shù)據(jù)中除城建坐標(biāo)外的數(shù)據(jù)項(xiàng)；第三步，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述離散軌跡點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理直至離散的軌跡點(diǎn)連成實(shí)線，緊接著再進(jìn)行腐蝕處理來光滑實(shí)線邊沿，生成邊沿光滑的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖粗圖；第四步，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述粗圖實(shí)施兩次膨脹后再細(xì)化處理，最終得到道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法，其特征是，所述車載GPS設(shè)備指能夠接收GPS信號(hào)并經(jīng)內(nèi)置芯片運(yùn)算后得到汽車定位數(shù)據(jù)，包括汽車ID、經(jīng)度、緯度、時(shí)間、速度、行駛方向信息，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)傳輸功能的車載設(shè)備。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法，其特征是，所述離散軌跡點(diǎn)即汽車行駛軌跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到位圖格式的二維數(shù)組中進(jìn)行處理。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法，其特征是，所述得到的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖為二值化位圖。全文摘要本發(fā)明涉及一種地圖測繪領(lǐng)域的基于GPS定位的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖自動(dòng)生成方法。本發(fā)明用車載GPS設(shè)備采集汽車在道路網(wǎng)絡(luò)上的行駛軌跡數(shù)據(jù)(即道路信息數(shù)據(jù))，并用計(jì)算機(jī)對(duì)行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行大地坐標(biāo)到城建坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，然后存入軌跡數(shù)據(jù)庫；用計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡數(shù)據(jù)庫中的行駛軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和增強(qiáng)；然后，采用計(jì)算機(jī)處理過濾和增強(qiáng)過的行駛軌跡數(shù)據(jù)，生成道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖粗圖；最后，采用計(jì)算機(jī)對(duì)上述粗圖進(jìn)行處理，生成道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖。本發(fā)明所采用數(shù)據(jù)源獲取方便且獲取成本較低，其生成的道路網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)字地圖完整清晰、精度高，并與實(shí)際道路網(wǎng)絡(luò)同步，因此可更好地滿足對(duì)道路網(wǎng)絡(luò)地圖及時(shí)性和精確性的應(yīng)用要求。文檔編號(hào)G01C21/28GK101464158SQ20091004540公開日2009年6月24日申請(qǐng)日期2009年1月15日優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日發(fā)明者劉允才,史文歡,申抒含,焱閆申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)