论文部分内容阅读
版本式路网更新方式其周期较长致使路网的现势性较差,影响车载导航的可靠性及实用性;增量更新是有效缩短路网更新周期、提高路网更新效率的重要手段之一,是路网更新的一种理想方式,也是未来路网更新的发展方向。针对目前路网增量更新中的几大关键技术普遍存在着时间效率低的问题,本文以提高时间效率为基本出发点,利用GIS技术、几何拓扑学理论、模拟实验及软件工程等理论方法,研究了基于增量更新的动态局域拓扑重建、线性参照系统、动态分段技术以及数据中心端的路网时空数据模型,为基于增量更新的动态路网更新提供理论依据和技术支持。主要研究内容和结论如下:
1、针对路网的弧段-结点数据结构,设计了结点-路段拓扑结构和路段-结点拓扑结构用于表达路网拓扑信息,并将拓扑信息文件与空间实体进行独立存储;基于路段增量变化的十二种情况进行局域拓扑重建分析,通过对拓扑信息文件进行局部修改使路网拓扑关系保持一致性;设计程序算法并实现了局域拓扑重建功能,实验结果表明:局域拓扑重建具有较高的时间效率,其重建速度是全域拓扑重建的几倍甚至是上千倍,当路网路段数量越多而增量路段数量越少时,局域拓扑重建的效率越明显。
2、针对路网增量更新引起的线性参照系统中参照点的变化,设计了参照点对应表,通过二次参照的方法实现了利用局域参照调整替代全域参照的调整;基于参照点的四种变化类型设计了相应的事件处理方案,并通过程序设计实现了线性参照系统的改进;实验结果表明:改进的线性参照系统具有较高的时间效率,所需要的时间可缩短87%,最低程度也可缩短接近20%,当路网路段数据总量越多、变更路段数量越少时,改进的线性参照方法所提高的效率越大。
3、针对路网增量更新引起的动态分段事件的局域变化,设计了临时事件表记录变更事件,利用临时事件的动态分段替代全域事件的动态分段,建立适用于增量更新的动态分段技术:并进行了算法设计与功能实现;对路段事件的各类变化方式进行实验测试,结果表明:改进的动态分段技术具有较高的时间效率,所需时间可缩短90%以上,当路网路段数据总量越多、变更路段数量越少时,改进的动态分段方法提高的效率越大。
4、在基图修正时空数据模型原理的基础之上,设计了适用于路网增量更新的数据中心端时空数据模型--逆向基图修正时空数据模型,其基本原理是数据中心端存储当前时刻完整路网数据及各个路网变更时刻的增量数据及增量整合数据;设计了增量信息存储机制及索引结构,并编程实现了模型功能;通过模拟实验测试,结果表明:数据中心端利用逆向基图修正时空数据模型能以较快的速度响应车载终端增量更新请求,提高速度若干倍,当查询时刻与数据中心端路网当前时刻之间的路网变更次数及变更路段量越多时,该模型提高效率越明显。