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曠日持久的“中國導航電子地圖第一案”終于一錘定音。
記者從北京市第一中級人民法院官方網(wǎng)站獲悉,備受矚目的瑞圖萬方公司訴凱立德公司《335城市》地圖侵犯其知識產(chǎn)權(quán)一案于7月24日正式終審結(jié)案,被告方凱立德敗訴。隨即,原被告雙方均向本報確認了該消息。
然而,事情并沒有就此告一段落。在調(diào)查中,凱立德公司的內(nèi)部人員向記者反映:凱利德已經(jīng)向深圳市中級人民法院瑞圖萬方涉嫌抄襲凱立德更早的2006年3月版產(chǎn)品,該案件正在審理當中。
如今,在GPS市場急速擴張的帶動下,導航電子地圖行業(yè)正在經(jīng)歷著痛苦的蛻變:一方面,導航電子地圖市場快速膨脹,以年增長率超過100%的速度成長;另一方面,導航電子地圖市場無行業(yè)標準、質(zhì)量參差不齊、“山寨”地圖魚目混雜的情況越來越明顯。如何規(guī)范已成為當務之急。
暗斗升級為明爭
2007年4月,瑞圖萬方在北京海淀區(qū)人民法院凱立德《335城市》地圖涉嫌抄襲其2006年4月版地圖,長達1年多的訴訟序幕從此拉開。正當輿論熱烈討論孰是孰非的當頭,2007年7月,又一大導航電子地圖商四維圖新加入了訴訟的行列,同樣以侵犯電子地圖產(chǎn)品版權(quán)為由將凱立德告上法庭。
今年2月,北京市海淀區(qū)人民法院對瑞圖萬方狀告凱立德一案作出了一審判決:被告凱立德,以及銷售裝載有涉案侵權(quán)作品的導航儀的北京中微恒業(yè)商貿(mào)中心立即停止出版、銷售和使用侵權(quán)的“凱立德全國導航電子地圖(335城市)”,并在媒體上公開刊登賠禮道歉聲明,賠償原告所受到的經(jīng)濟損失及承擔原告訴訟費用。
記者在采訪中了解到,2007年7月11日,與長地萬方(瑞圖萬方公司關(guān)聯(lián)的子公司)、凱立德一樣,同樣手握國家測繪局甲級測繪資質(zhì)的四維圖新也曾將凱立德送上了被告席,理由同樣是導航電子地圖涉嫌侵權(quán)。采訪時,凱立德認為:侵權(quán)案實質(zhì)上是名譽之爭,案件會對企業(yè)形象造成危害,但由于電子地圖每年都要更新2~4次,瑞圖萬方的是凱立德2006年的產(chǎn)品,而現(xiàn)在的產(chǎn)品是2007、2008款,因而,這一事件對銷售并沒有帶來太大影響。
一系列負面消息接踵而至,凱立德面對巨大的輿論壓力。然而,就在“中國導航電子地圖第一案”終審結(jié)果出臺之前,事件就出現(xiàn)了戲劇性的轉(zhuǎn)折。凱立德市場部廖先生向記者證實,凱立德已于2007年7月向深圳市中級人民法院瑞圖萬方和長地萬方侵犯凱立德著作權(quán),案件目前正在審理之中。
如此一來,原被告雙方的角色大逆轉(zhuǎn),讓原本備受關(guān)注的導航第一案顯得更為曲折。廖先生表示,凱立德已經(jīng)瑞圖萬方的產(chǎn)品抄襲了其更早的產(chǎn)品(243城市版)地圖,原因是發(fā)現(xiàn)瑞圖萬方的“道道通”相關(guān)產(chǎn)品與之有幾處雷同。
廖先生向記者表示,瑞圖萬方公司在各種場合有意夸大事實,試圖造成凱立德已經(jīng)被“停止生產(chǎn)、禁止銷售”的假象。他告訴記者:“迫于種種壓力,我們要出來面對公眾,告訴大家,凱立德目前一切生產(chǎn)銷售情況良好,各項產(chǎn)品均在正常銷售。”
為此,記者致電瑞圖萬方公司,該公司市場部盧德華表示:“事實上,好幫手等一些大品牌在2007年相繼停止使用凱立德地圖,目前市場上少量的產(chǎn)品還有,都是清理庫存的需要?!倍攩柤巴S迷驎r,盧德華表示:“大品牌注重長遠發(fā)展與品牌形象,你可以看到,四維圖新和瑞圖萬方是把凱立德和客戶一起告的,硬件上預裝沒有授權(quán)的地圖,一樣屬于侵權(quán)行為。”
同時,盧德華還披露了凱利德瑞圖萬方背后一些不為人知的細節(jié)。他告訴記者:“他們想通過互相來攪亂視聽。他們認為,地圖都是地理信息的反映,你可以說我抄你的,我也可以說你抄我的,所以他們在深圳我們。不過這意義不大,在審查‘導航電子地圖第一案’時,北京法院已經(jīng)證明我們地圖出來時間比他們早。”
已經(jīng)敗訴的被告同時還擔綱原告的身份,這讓逐漸清晰的導航電子地圖市場的“侵權(quán)之爭”顯得撲朔迷離。
除上述兩家之外,包括靈圖、四維圖新等在內(nèi)的廠商也難以獨善其身。調(diào)查中記者了解到,導航電子地圖市場排名靠前的品牌之間的明爭暗斗由來已久,除了由于侵權(quán)引發(fā)的訴訟之外,相互之間的口水戰(zhàn)和競爭并不少見。
2007年至今,在網(wǎng)絡(luò)上不斷爆出靈圖資金鏈斷裂,申請破產(chǎn)保護等信息,還有人自稱是靈圖被裁員工,自爆靈圖大量裁員。而今年6月5日,靈圖公司在其網(wǎng)站上公告,完全否認了這一傳言,稱其為“虛假消息”,始作俑者正是其競爭對手。
瑞圖萬方凱立德的案件之后,網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)消息稱瑞圖萬方此次用于證據(jù)保全的1000萬元現(xiàn)金,是從廣東盈騰擔保公司借來的,而瑞圖萬方否認了這一消息。
業(yè)內(nèi)人士認為,導航電子市場正在經(jīng)歷成長之痛。這體現(xiàn)了整個市場雖大,但遠未成熟的現(xiàn)狀。
電子地圖與山寨GPS
作為電子地圖的最主要載體,GPS導航儀的市場走向左右著電子地圖市場的發(fā)展。而目前電子地圖市場的競爭,與GPS市場的不確定因素有著極大的關(guān)聯(lián)。
記者在中關(guān)村一帶GPS導航儀市場走訪時了解到,目前GPS產(chǎn)品的價格參差不齊,一款同樣配置、同樣檔次的GPS,有高達6000多元的售價,也有便宜的產(chǎn)品僅售800元。
據(jù)了解,正版的GPS導航儀的價格基本都在2000元以上,嵌入式GPS的價格則在3000元左右(3000元的價格是指原來車上帶有DVD顯示屏的,如果要重新安裝顯示屏,價格會相當高)。
中關(guān)村E世界一位專營GPS等手持設(shè)備的店長稱,“低于1000元的GPS實用性與可靠性基本就沒有什么保證了?!痹撓男盏觊L向記者表示,使用正版地圖的廠家都要向地圖廠家支出昂貴的費用。并且這些廠家會要求消費者定期到售后維修點升級,每次升級費在200元至300元不等。而使用未授權(quán)地圖的廠家,由于地圖都是自己集成的,不提供升級,當然也就沒有任何地圖費用。
夏店長向記者透露,作為GPS核心部分的電子地圖的地理信息量是判斷GPS質(zhì)量的關(guān)鍵。她表示:“目前市場有一些GPS,都是用DIY的方式而成的,這些GPS大多數(shù)會用一些MP4作為硬件,采用的地圖也是未經(jīng)授權(quán)的。這樣的GPS沒有后續(xù)服務,地圖無法及時升級,甚至很多GPS買回去因為未授權(quán)地圖的原因而無法使用?!?/p>
同樣在中關(guān)村,另外一位經(jīng)營GPS的攤主向記者透露:“GPS的技術(shù)門檻低,容易做。誰也不會做賠本的買賣。千元以下的GPS肯定不會帶有正版地圖,許多低價GPS來貨時都是‘裸機’,根本沒有地圖,到貨之后自己安裝集成地圖之后進行銷售,所以才能賣出超低價格?!?/p>
來自銀行聯(lián)合信息中心旗下資訊公司出具的報告表示,由于GPS設(shè)備本身的硬件技術(shù)含量并不高,其最核心的部分在于導航軟件和地圖資源,因此,后者就成為各生產(chǎn)企業(yè)搶奪的重點。而電子導航地圖是技術(shù)、勞動、資金密集產(chǎn)業(yè)。從事電子導航地圖的成本非常高,必須要建立自己的測繪隊伍,進行大量的資金投入。但目前市場產(chǎn)品的日趨同質(zhì)化,導航軟件生產(chǎn)競爭顯得十分激烈。
《公約》新氣象
伴隨GPS與移動手機相互滲透,前者借助于移動手機的爆發(fā)增長,其市場也將出現(xiàn)快速擴容。據(jù)iSuppli預測,隨著GPS掌上手機平均銷售價格的下降,中國國內(nèi)GPS手機2011年的銷售量將達到1650萬部,比2007年的140萬部增長10倍以上。
產(chǎn)品市場如此巨大,必然吸引眾多商家的參與。在2003年,國內(nèi)生產(chǎn)GPS的企業(yè)僅有宇達電通公司一家,而現(xiàn)在全國竟有300多家企業(yè)在同時生產(chǎn)。與生產(chǎn)企業(yè)瘋狂增長相伴,GPS銷量也是急速上升,業(yè)內(nèi)均十分看好近幾年產(chǎn)品的銷售情況,賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示:從2006到2009年,中國GPS市場年銷量增長率將超過50%,到2009年,中國汽車GPS導航系統(tǒng)終端的銷售額將接近100億元。
在這個前提下,今年5月份,我國首部導航定位行業(yè)的自律公約――《中國導航定位行業(yè)自律公約》(以下簡稱公約)出臺,值得注意的是,該公約首次將“知識產(chǎn)權(quán)”和“行業(yè)形象”列為重點的保護對象,違反公約者將成為眾矢之的。
記者了解到,該公約是GPS及導航電子地圖領(lǐng)域首個有約束效力的行業(yè)公約。在上述兩個領(lǐng)域,《公約》的問世無疑帶來一縷清風――在推動行業(yè)健康發(fā)展方面,《公約》無疑將起到很大的作用。
事實上,除了政府和協(xié)會對行業(yè)規(guī)范度非常重視之外,許多規(guī)范的硬件廠商對導航電子地圖行業(yè)的健康度也很關(guān)注。華旗負責愛國者GPS車載的項目經(jīng)理郭玉強在接受記者采訪時表示:“實際上我們在關(guān)注這些變化,從長遠來講,地圖商家最終會越來越少,真正發(fā)展壯大的一定是洞悉市場變化,把握市場需求的廠家,這種情況還需要一段時間才會逐漸明朗?!?/p>
同時對于非授權(quán)地圖的危害,他也坦言:“我們非常關(guān)注地圖數(shù)據(jù)來源,使用起來是否易用,更新速度與雙方配合力度,GPS產(chǎn)品分為軟硬件兩部分,任何一部分出問題都會給消費者帶來困撓,所以保障品質(zhì)是我們先決條件?!?/p>
鏈接:中國導航定位行業(yè)自律公約(摘要)
自覺遵守國家有關(guān)法律、法規(guī)和政策,鼓勵和支持開展合法、公平、有序的行業(yè)競爭,反對采用一切不正當?shù)氖侄芜M行市場競爭。
遵守國家相關(guān)技術(shù)和管理標準,嚴格產(chǎn)品質(zhì)量控制,堅持質(zhì)量第一,取信于民的方針。
提倡同業(yè)間的團結(jié)協(xié)作,相互幫助,共同發(fā)展。反對損害行業(yè)形象和貶損他人抬高自己的行為。
自覺維護消費者的合法權(quán)益,不以任何方式侵害消費者的利益與合法權(quán)益。
要強化產(chǎn)權(quán)意識,尊重他人知識產(chǎn)權(quán),反對以任何形式和方法侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的行為。
作者:謝超 張振輝 單位:軍事經(jīng)濟學院
清晰美觀的顯示效果對于美觀清晰的地圖顯示而言,一方面要求地圖符號和圖例制作精美以及繪制的準確性,再就是動態(tài)注記,另一方面要求地圖能夠內(nèi)容分層顯示和動態(tài)載負量調(diào)整。對地圖符號及圖例可以采用圖像、矢量符號來顯示,圖像符號可利用多媒體技術(shù)和圖形圖像技術(shù)制作成立體符號和陰影符號、動畫符號等,使符號具有立體感、層次感、更加突出醒目,同時也增加了地圖符號的種類,豐 富 地 圖 的 符 號 庫,矢 量 符 號 可 以 采 用GDI+技術(shù)來進行編程繪制,使符號更加光滑和美觀[9],這些都有利于提高地圖技術(shù)美,增強地圖的藝術(shù)性,提高地圖的審美價值。符號繪制的準確性主要解決要素圖形關(guān)系處理問題,其目的是處理好圖面的一致性和可辨別性關(guān)系,信息表達和地圖感受之間的關(guān)系,著重從三個方面處理:①優(yōu)先級處理:地圖上各地理要素從其表現(xiàn)形式看有一定的優(yōu)先級次序,優(yōu)先級高的壓蓋優(yōu)先級低的。屏幕顯示輸出優(yōu)先級的確定可依以下原則進行:優(yōu)先級低的面狀要素先顯示,線狀要素次之,點狀要素最后顯示;對同一要素層處理時,根據(jù)目標的分類分級確定顯示級別,低級別的先顯示,高級別的后顯示。如變通層處理時,顯示的順序為小路、大車路、普通公路、高速公路,最后是鐵路;根據(jù)不同地理要素的重要程度分為不同的要素層,次要的層先顯示,重要的層后顯示;②目標間關(guān)系處理:包括面與面目標,線與面目標,點與面目標,線與線目標,點與線目標之間的關(guān)系處理。電子地圖對于目標間的關(guān)系處理可以利用各要素圖形間的壓蓋關(guān)系加上一些算法,就能達到理想的效果;③要素特征轉(zhuǎn)換:由于地圖顯示在屏幕上的比例尺是可變的,所以必須進行地理要素圖形的幾何特征轉(zhuǎn)換。當顯示比例縮小時,原來的線狀要素(如半依比倒尺橋梁),按實際尺寸已經(jīng)無法顯示,必須改用點狀符號,原來的面狀要素(如居民地),也要變成圈形符號表示。另外美觀的地圖顯示還要以地圖的視覺效果為顯示依據(jù)。在許多電子地圖中,注記通常放置在固定位置上。然而,這種注記方式常常帶來很多不便:有時為了能清楚地瀏覽地圖,經(jīng)常需要在有限的屏幕內(nèi)放大或者漫游地圖,有一部分與屏幕邊界相交的要素的注記常常被屏幕切割,部分或全部落在屏幕外,嚴重地影響了地理要素的表達,甚至引起表達的錯誤。高積糧、楊崇俊等人從點、線、面三類要素著手,提出適合屏幕瀏覽的自適應注記,很好的解決了以上問題,達到良好的地圖表達效果[10]。另外電子地圖注記的字體、顏色的使用要尊重習慣。如水系注記采用藍色左斜宋,便于用戶更快速準確地獲取信息。保持注記字大的穩(wěn)定性,電子地圖在一定的范圍內(nèi)具有無級放大的功能,但注記的字大不應隨視圖比例尺的增大而增大等等。本系統(tǒng)實現(xiàn)了動態(tài)標注,并對諸如線路轉(zhuǎn)彎、畸形區(qū)域等特殊情況做了一定的處理。當然動態(tài)標注問題中還有許多沒有解決的問題,需要我們進一步研究。電子地圖要求信息豐富,滿足不同類型和層次用戶的需求。由于計算機的屏幕顯示區(qū)有限,如果不進行內(nèi)容分層顯示和動態(tài)載負量調(diào)整,用戶很難快速、直觀地獲得有用的信息。在電子地圖的顯示設(shè)計中,應針對用戶的需求和圖形信息的層次,設(shè)計地圖要素顯示的分層方案和動態(tài)載負量調(diào)整的參數(shù)。地圖要素的分層顯示方案設(shè)計取決于地圖的數(shù)據(jù)情況和電子地圖的目的和功能。本系統(tǒng)中根據(jù)圖層組織地圖要素數(shù)據(jù),可讓用戶根據(jù)自己的需要自主選擇要顯示的信息圖層,而用戶不感興趣的圖層處于關(guān)閉狀態(tài)。這樣的設(shè)計一方面增強了用戶的可控制性,方便了用戶對電子地圖的閱讀和使用,另一方面減少了顯示圖形的數(shù)據(jù)量,加快了計算機的操作響應速度。實現(xiàn)動態(tài)載負量調(diào)整的核心問題是建立數(shù)據(jù)的多層存儲結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)首先劃分了地圖視圖比例尺的級數(shù),在建立地圖數(shù)據(jù)庫時采用增加地圖要素綜合屬性,給每一個要素與繪圖符號類型增加顯示控制參數(shù)并與視圖比例尺的級數(shù)對應。在對地圖進行縮放操作時,系統(tǒng)自動計算地圖的視圖比例尺,根據(jù)比例尺所在的級,提取要顯示的地圖要素并進行顯示。
快速的地圖顯示在地圖瀏覽查詢過程中,由于要不斷地查看新的地圖或新的地圖區(qū)域,這時顯示漫游查詢速度比較慢,很難達到人眼運動和視覺變化的要求,因此要求在保證一定美觀的前提下,地圖的顯示速度要盡可能的快。為了達到快速顯示,可以從如下幾個方面節(jié)省時間。完善數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)的設(shè)計過程中,采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想。①根據(jù)二維地圖的矢量元素類型(點、多點、折線、多段折線、區(qū)域和多區(qū)域)并結(jié)合每種類型矢量元素的相關(guān)操作建立起與矢量元素類型相對應的對象;②將具有相同性質(zhì)的對象(道路,水域,建筑物等)進行再次歸類,由層對象對相同性質(zhì)的矢量元素對象集合進行管理;③在層對象的基礎(chǔ)上,又建立了一個地圖對象對層對象進行管理;④建立了一個具有多叉樹結(jié)構(gòu)特征的對象集合。該對象集合為電子地圖系統(tǒng)的上層模塊提供了一個方便管理、查找和操作的基礎(chǔ),為后續(xù)的地圖快速顯示功能的實現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件。改善符號庫的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)繪制符號往往占用了地圖顯示的很多時間,符號庫的存儲、管理機制影響符號調(diào)用的效率,符號庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)影響符號繪制的復雜程度。本系統(tǒng)中符號庫采用的是索引與數(shù)據(jù)存放于同一文件中的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),便于符號搜索和符號庫的分發(fā)。在數(shù)據(jù)組織上,本系統(tǒng)采用參數(shù)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲符號及圖元,存儲圖形的幾何參數(shù)如圖形的編碼、外接矩形、畫筆的顏色、填充顏色、線寬、線長、線的標示符等,其余數(shù)據(jù)都由程序在繪制符號時按相應的算法計算出來。采用參數(shù)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行組織,占用的存儲空間小,符號化地圖時搜索符號快,因而符號顯示的速度也快,且繪制精度高,無級放大時,符號不變形。實時的數(shù)據(jù)壓縮地圖圖形放大時,顯示的要素數(shù)量相對較少,速度將很快;而縮小時,不但要素數(shù)量增多,隨之而來的是幾何點的相對集中,造成嚴重的重復計算和繪制,所以實時的數(shù)據(jù)壓縮相對也能提高顯示速度。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)壓縮采用“道格拉斯一普克(Douglas-Poik-er)”算法,這種算法對矢量數(shù)據(jù)進行抽稀,既可以保持矢量線條的形狀特性,又可以根據(jù)實際制圖需求確定抽稀容差,從而在保證擬合精度的同時最大限度的壓縮數(shù)據(jù),大大減少圖形縮小時計算和繪制的時間。LOD的使用[11]、改善圖形顯示的效率、減少需要顯示和操作的冗余數(shù)據(jù)、空間索引的應用都對地圖的快速顯示起著一定的作用地圖空間索引的使用無疑是提高地圖顯示速度最為重要的方法。建立空間索引是按特定條件對空間目標進行篩選,將無關(guān)目標排除,是從根本上提高空間操作效率和速度的方法。它不僅提高了空間數(shù)據(jù)處理的有效性,而且提高了空間數(shù)據(jù)讀取的有效性。實時的地圖顯示在實際應用中,由于地圖的元素數(shù)量較大,用戶可能頻繁地對地圖進行移動,縮放和旋轉(zhuǎn)操作,如果每進行一次操作,都將屏幕擦除,然后再對所有元素進行重畫,其代價較大,從而有可能達不到實時顯示的要求,并且簡單的重畫還會導致畫面的閃爍,影響界面的友好性。本系統(tǒng)中主要采取了以下三種優(yōu)化方案:①在重畫過程中,首先判斷元素是否在屏幕的顯示范圍內(nèi),若是,則重畫該元素,否則忽略;②在內(nèi)存中建立虛擬屏幕緩存區(qū),該虛擬屏幕的區(qū)域大于屏幕顯示區(qū)域,事先在虛擬屏幕上“畫”好用戶可能用到的顯示數(shù)據(jù),當用戶新的操作完成后,系統(tǒng)直接將緩存中相應部分的數(shù)據(jù)“整體”拷貝至顯存,以提高顯示速度;③采用多線程技術(shù),即讓輔助線程完成數(shù)據(jù)的準備工作。輔助線程主要有兩類:其一,為顯示線程準備即將可能用到的顯示數(shù)據(jù);其二,當坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)發(fā)生變化時,事先調(diào)度坐標轉(zhuǎn)換模塊為顯示線程完成下一階段顯示的坐標轉(zhuǎn)換工作[12]。
從大規(guī)模的制圖生產(chǎn)到按需制作地圖、由完全地圖標準到近似的類地圖表達、以及地圖系統(tǒng)以開發(fā)者為中心到以用戶為中心設(shè)計??傊貓D在出現(xiàn)個性化和機動性的今天,電子地圖可視化質(zhì)量的研究更顯得迫切和重要,地圖工作者應該在總結(jié)實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上,在當前空間信息技術(shù)發(fā)展和應用支撐下,開展電子地圖的可視化質(zhì)量探討,建立電子地圖質(zhì)量評價標準,提高電子地圖的可視化質(zhì)量,為電子地圖的廣泛推廣和應用奠定基礎(chǔ)。
坐標轉(zhuǎn)換和脫密根據(jù)天地圖建設(shè)相關(guān)技術(shù)要求,“天地圖•成都”采用CGCS2000坐標,利用ArcGIS10.1軟件的投影工具對電子地圖數(shù)據(jù)庫進行批量投影轉(zhuǎn)換。同時,根據(jù)《公開地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》,對數(shù)據(jù)庫中不適于面向公眾的地理位置及相關(guān)信息進行刪除、屏蔽、簡化、模糊和綜合[2],影像數(shù)據(jù)進行降低分辨率處理使得地面分辨率不優(yōu)于0.5m。
2地圖可視化
2.1符號庫的制作根據(jù)《地理信息公共服務平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》(CH/Z9011-2011),利用ArcGIS10.1軟件在ESRI中國的地圖模板符號庫基礎(chǔ)上進行修改、重組、補充,某些特殊符號利用FontCreator字體制作軟件,最終形成“天地圖•成都”矢量電子地圖符號庫和影像標注電子地圖符號庫。
2.2配圖模板的制作
2.2.1地圖文檔組織形式根據(jù)電子地圖分級與顯示比例的規(guī)定,通過創(chuàng)建圖層組對數(shù)據(jù)進行管理,即按顯示比例尺范圍的不同對數(shù)據(jù)進行分類[3]。一個圖層組對應一個顯示比例范圍,無需逐個設(shè)置所有圖層,切圖比例尺需處于這兩個比例尺的范圍之內(nèi),以避免在地圖切片過程中可能發(fā)生的瓦片顯示錯誤。地圖文檔共分3個圖層組,每個圖層組按三級組織模式,具體如下:1)圖層組命名方式為:L+顯示級別(比例尺),如L18(1:564.25)。2)數(shù)據(jù)集命名方式為:要素類別(點/線/面/注記),如水系(點)。3)數(shù)據(jù)層,如MPHYDPT。按照圖面顯示效果設(shè)置點、線、面、注記數(shù)據(jù)的上下層關(guān)系。
2.2.2地圖符號化1)利用ArcGIS10.1軟件對提取的要素通過定義查詢進行分級顯示。制作總體原則是下一級別的要素內(nèi)容不少于上一級,相鄰兩級的地圖負載量變化相對平緩[4]。選取方法是首先分類選取,優(yōu)先選取重要地物,然后分要素選取,并且隨著比例尺的不斷增大,要素內(nèi)容隨之增多。2)對每個要素類利用先前制作的符號庫進行符號化,同時,采用MAPLEX高級標注引擎設(shè)置要素的標注位置、標注樣式、標注權(quán)重、標注避讓規(guī)則等,對道路、水系、地名、POI等要素進行標注并統(tǒng)一管理,保證注記與地物關(guān)系的合理一致性以及注記與注記之間的相互不壓蓋,最終形成公眾版矢量電子地圖模板和影像標注矢量電子地圖模板。
2.3地圖優(yōu)化根據(jù)地圖分級顯示效果利用ArcGIS的制圖工具和相關(guān)插件進行圖面整飾,主要包括分級道路優(yōu)化、要素連通顯示、標注簡化、線狀地物平滑、地名興趣點抽稀、制圖綜合等。根據(jù)不同的顯示要求選擇合適的工具進行優(yōu)化。由于標注與其他地圖數(shù)據(jù)要分開服務進行切片,為了標注地圖與背景地圖服務疊加顯示后標注邊緣看上去有平滑效果,要把標注地圖模板圖層框背景色改成與背景地圖服務色調(diào)接近的顏色,“天地圖•成都”選取的是RGB(30,30,30)。“天地圖•成都”對國、省、縣、鄉(xiāng)道、城區(qū)主要道路采用道路面表示,考慮道路更新的問題沒有采用道路融合后加邊線的表示方法,而是用一層沒有加邊框的道路面與加了邊框的道路面疊加的方法表示道路互通的融合效果。
3地圖瓦片制作
地圖配置完成后,利用ArcGISServer10.1進行并切片。切片的基本參數(shù)設(shè)置為:1)瓦片分塊的起始點:(-180,90)。2)瓦片分塊大小256*256像素。3)屏幕分辨率為96pdi。4)矢量地圖和影像標注地圖服務采用PNG24格式。5)影像地圖服務采用MIXED(JPG和PNG)格式,采用默認壓縮率75%。6)ArcGISServer10.1自帶抗鋸齒功能,在服務時抗鋸齒要選擇最佳。
4結(jié)束語
1.1基態(tài)修正模型的基本原理基態(tài)修正模型的基本思想是把某一地理區(qū)域的當前狀態(tài)作為基態(tài),將其歷史狀態(tài)作為對基態(tài)的修正。實現(xiàn)過程為:首先存儲某一區(qū)域地理現(xiàn)象的初始狀態(tài)(基態(tài)),再按照一定的時間間隔存儲發(fā)生變化的地理現(xiàn)象,即新舊狀態(tài)的信息差。那么,某個時刻的地理現(xiàn)象,理論上應該是通過對之前所有時間段地理現(xiàn)象進行邏輯累加的結(jié)果。這種存儲方式由于沒有單獨存儲每個時間點的完整的地理現(xiàn)象,而是只存儲部分變化的現(xiàn)象,具有數(shù)據(jù)冗余較少、便于數(shù)據(jù)傳輸、能表述地物目標的時空變化過程等優(yōu)勢[8]。目前,時空數(shù)據(jù)模型主要有5種基態(tài)修正方式,如圖1所示。圖1a中,將當前狀態(tài)設(shè)為基態(tài),將每個歷史時間點相比于基態(tài)的變化數(shù)據(jù)存儲為一個文件。圖1b為圖1a的改良,即每個歷史時期存放的是相比于上個歷史時期的變化數(shù)據(jù)。顯然,圖1b比圖1a減少了數(shù)據(jù)的冗余,但是由于把當前狀態(tài)存儲為基態(tài),所以當追溯的歷史時期較為久遠時,檢索所需的時間復雜度將大大提高。圖1c和圖1d分別用分級索引的方法,將中間點也存為基態(tài),這樣調(diào)用后面的歷史時期時,可以降低檢索的時間復雜度,但是數(shù)據(jù)的存儲量也會增加。圖1e為動態(tài)多級檢索方法[11],即在檢索過程中,動態(tài)創(chuàng)建多個基態(tài),可大大縮減索引的時間。但是動態(tài)基態(tài)的創(chuàng)建同樣會增加數(shù)據(jù)的存儲量,當創(chuàng)建多個基態(tài)時,將會造成大量的數(shù)據(jù)冗余。
1.2基于基態(tài)修正的數(shù)據(jù)組織方法若需要再現(xiàn)地理目標或現(xiàn)象隨時間的變化過程,且這種變化可以抽象為目標的增加或減少時,采用基態(tài)修正模型可有效地進行時空數(shù)據(jù)組織。將地理目標或現(xiàn)象最原始的狀態(tài)作為基態(tài),再存儲每一時期相對于上一時期的修正數(shù)據(jù),以此降低數(shù)據(jù)文件的存儲量。在三維GIS的時空信息可視化表達中,為了降低三維數(shù)據(jù)模型存儲的復雜性,可以將三維模型的變化抽象為增加過程。對于作為基態(tài)的三維數(shù)據(jù)模型,當新空間目標出現(xiàn)時,對應于新三維模型的正增加;當原空間目標消失時,對應原三維模型的負增加;若空間目標發(fā)生變化,則對應于三維模型的變化經(jīng)歷了先負增加再正增加2個階段。對圖1b中模型進行改進,三維時空數(shù)據(jù)的基態(tài)修正組織模型如圖2所示。
2時態(tài)三維電子地圖的設(shè)計與實現(xiàn)
為驗證本文提出的基于基態(tài)修正的三維時空數(shù)據(jù)組織方案的可行性,以武漢大學文理學部校園為實驗樣區(qū),利用ArcGIS9.3和GoogleSketchUp6的相關(guān)功能模塊制作校園三維時態(tài)電子地圖,對武漢大學文理學部自1930年至今的校園場景變化過程進行再現(xiàn)。
2.1三維模型的基態(tài)增量組織我們將武漢大學最原始的狀態(tài)作為基態(tài),建立校園地物三維模型,然后將不同歷史時期的增量變化信息進行三維建模和存儲。當對某一時期的校園三維場景進行可視化表達時,相當于對前一歷史時期的基態(tài)三維場景進行修正。從可操作性的角度出發(fā),我們根據(jù)校園歷史建筑的不同發(fā)展時期設(shè)立顯示時間節(jié)點,然后建立對應時間圖層分別存儲在對應的增量數(shù)據(jù)集中,如表1所示。
2.2動態(tài)三維電子地圖的實現(xiàn)效果本文在VS2008環(huán)境下,通過ArcEngine二次開發(fā),編寫C#程序開發(fā)應用界面并加載ArcScene中的模型數(shù)據(jù),通過圖層管理不同時期的增量數(shù)據(jù)。三維電子地圖場景的時態(tài)變化信息顯示如圖4所示。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】路徑規(guī)劃;電子地圖;應用
所謂電子地圖是一項結(jié)合計算機制圖以及數(shù)據(jù)庫處理和信息系統(tǒng)等學科為一體的圖形表現(xiàn)形式。在現(xiàn)代社會中,電子地圖在各個行業(yè)中應用廣泛如在車載導航系統(tǒng)中,它已成為路徑規(guī)劃中一項較為重要的技術(shù)。但有關(guān)電子地圖的詳細應用主要在快速生成衛(wèi)星影像和航空相片以及行數(shù)據(jù)的記錄和新數(shù)據(jù)的派生方面。存在的問題是其技術(shù)的應用還不夠廣泛和深入。所以,本文結(jié)合實例對電子地圖中的數(shù)據(jù)特點以及路徑算法和算法的改進進行分析,同時對路徑規(guī)劃中電子地圖的應用進行探討。
1.實例應用
在計算機的相關(guān)軟件的運行環(huán)境下,用VisualC++開發(fā)某市實驗用地圖上提取的300個道路所用點,同時添加附加信息,實施路徑規(guī)劃。在地圖上制定路徑的起始點和終止點之后,電子地圖可在很短的時間內(nèi)確定最優(yōu)化的路徑,同時該路徑的各種輔助設(shè)備能夠滿足實際車載和各種應急需求。
2.電子地圖的數(shù)據(jù)特征與路徑算法
2.1數(shù)據(jù)特征
電子地圖的數(shù)據(jù)特征是按照一定圖層進行疊加的,在電子地圖中的各種點、線、面等的集合就是圖層。在電子地圖中的數(shù)據(jù)分為兩種:(1)空間數(shù)據(jù)。它主要是對空間對象的幾何特征、位置關(guān)系以及拓撲關(guān)系進行存放。(2)屬性數(shù)據(jù)。主要是對空間對象的類別、名稱以及特征等進行確定。在本文所引用的Shape File中,屬性數(shù)據(jù)主要以dbf的形式儲存于數(shù)據(jù)庫中,相對的空間數(shù)據(jù)則主要以Shape File所固有的格式進行數(shù)據(jù)的儲存。這兩種數(shù)據(jù)通過一定的形式聯(lián)系在一起。電子地圖中,將城市的道路網(wǎng)建設(shè)成一個圖層,將其命名為道路網(wǎng),同時在地圖上實施路徑規(guī)劃,要對道路進行操作,那么就不涉及其它圖層。
2.2電子地圖的路徑算法
在電子地圖的路徑規(guī)劃中,路徑算法是重要的工作過程之一?,F(xiàn)在電子地圖中最長用的算法是啟發(fā)式搜索算法,其主要的模型為f(x) =g(x)+h(x).(1)式中:g(x)表示從起點到搜索點的實際花費;h(x)表示從起點到終點的預估花費,稱為啟發(fā)函數(shù);f(x)表是總花費。在采用啟發(fā)模型之后,可以對驅(qū)動模型進行改進:(1)在每次新生成的節(jié)點展開之前,要對顯示的同一位置兩個節(jié)點的花費進行比較,在新生成節(jié)點大于已生成節(jié)點的前提下,可放棄已生成節(jié)點,反之用原節(jié)點。(2)將最小距離作為搜索信息,其花費的現(xiàn)實隨節(jié)點的開展而增加。(3)在節(jié)點的數(shù)量增加后,綜合代價增加,在每次新生成的節(jié)點的花費大于原來節(jié)點的情形下,可將新生成的節(jié)點淘汰用原來的路徑。
3.路徑規(guī)劃中電子地圖的應用
在路徑規(guī)劃過程中,電子地圖重新定義了地圖在人們心中的形象。在電子地圖的幫助下,可以將現(xiàn)成的路徑規(guī)劃中出現(xiàn)的各種要素進行不同形式的組合最后連接成新的地圖;同時交通部門可以根據(jù)電子地圖在路徑規(guī)劃中的應用,對各種交通情況諸如交通事故、天氣變化、不同路段的情況進行不同程度的監(jiān)管;此外,路徑規(guī)劃中電子地圖的使用為各種市民和公民進出入不同的城市提供便捷的服務,可以在現(xiàn)有的地址、地址范圍和地理位置以及道路的交叉口等進行準確的定位,幫助人們在不熟悉路徑以及路況的情況下正確的選擇道路。
3.1起終點問題
在實際的生活過程中,電子地圖上的起終點并不能代表實際路線中的出發(fā)點和結(jié)束點。在我們的日常生活中較為常見的是起點和終點都位于某一個路段的中間部分,在此時,必須將路段的出發(fā)點作為起點,目的地作為終點,在電子地圖中輸入該城市的行政規(guī)劃圖,通過電子地圖對該路徑數(shù)據(jù)的處理和分析,得出最佳路徑區(qū)劃圖。
3.2最優(yōu)路徑模型的確立
電子地圖在路徑規(guī)劃中的應用中所要解決的最優(yōu)路徑問題并不僅僅指最短的路途。它還包括利用電子地圖在最短時間和最小花費內(nèi)尋找到最合適的通向目的地的路徑或者在電子地圖的幫助下,將這幾個問題全部綜合在一起,最后使問題得到解決。同時在電子地圖對路徑的道路級別、人流量的大小以及轉(zhuǎn)彎限制等做出詳細的判斷之后,確定最佳的路徑模式。此時可將啟發(fā)式模型中的g(x)進行一定程度的修改:g(x)=∑aijLij+∑bmnTmn。在該式中,Lij表示的是i和j之間的路徑長度;其中aij表示的是相應的權(quán)值,這個參數(shù)與道路的級別和流量有關(guān);Tmn表示的是從路段m到路段n之間所需要的花費(如時間等);與之相應的bmn代表的是穿越的權(quán)值。若在該路段處禁止轉(zhuǎn)彎則可將其設(shè)置為常數(shù),g(x)則表示從起點到所要到達的地點之間的花費。在電子地圖啟用最佳模型的情況下,進行路徑的選擇。
3.3確立加權(quán)模型
電子地圖的工作過程中如何利用啟發(fā)式算法進行信息的啟發(fā)也是關(guān)鍵工作之一,加權(quán)函數(shù)的常用表達形式是f(x)=λ1g(x)+λ2h(x),λ1+λ2=1 λ1>0,λ2>0。在該式中主要的調(diào)節(jié)系數(shù)是λ1和λ2。在λ1>λ2表示搜索過程準備好;在λ2>λ1時表示啟發(fā)開始,搜索將沿著最佳路線進行搜索,這時搜索的速度較快,有利于降低完備性。在確定加權(quán)模型的情況下,電子地圖可就本車中的車載以及前面的路線情況進行分析,最后計算出加權(quán)函數(shù),得出行車的最佳路線,最終可幫助人們很快的實現(xiàn)快速到達的目的。