專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種面向移動(dòng)設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種面向移動(dòng)設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法，屬于面向移動(dòng)設(shè)備的地圖服務(wù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：移動(dòng)地圖服務(wù)(MobileMapService)在早期主要使用在車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)中，地圖數(shù)據(jù)多為預(yù)裝在本地。隨著移動(dòng)設(shè)備硬件水平和無(wú)線(xiàn)通訊能力的快速發(fā)展，移動(dòng)地圖服務(wù)逐漸走向手持設(shè)備，如PDA(PersonalDigitalAssistant)、SmartPhone及手機(jī)等，地圖數(shù)據(jù)也由預(yù)裝逐漸走向通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)按需下載的方式——移動(dòng)在線(xiàn)地圖服務(wù)(MobileOn-lineMapService)。然而，雖然移動(dòng)終端設(shè)備在存儲(chǔ)空間、CPU處理效率等方面有很大的提高，但仍然存在很大的局限；同時(shí)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Internet,在移動(dòng)終端和服務(wù)器之間地圖數(shù)據(jù)的傳輸也是移動(dòng)在線(xiàn)地圖服務(wù)的一個(gè)瓶頸。因此，在保證地圖有較好展示效果的前提下，需要盡量減少數(shù)據(jù)量，從而節(jié)省下載時(shí)間和無(wú)線(xiàn)傳輸帶寬，以及占用較少的終端設(shè)備存儲(chǔ)空間，減少終端設(shè)備地圖數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度。當(dāng)前對(duì)于移動(dòng)地圖數(shù)據(jù)的表示并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。柵格格式的圖像由于要保存每一個(gè)像素的信息，具有相對(duì)較大的存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)，在縮放時(shí)會(huì)產(chǎn)生圖像失真，并且不支持用戶(hù)在終端的交互操作。而一些常見(jiàn)的矢量地圖數(shù)據(jù)格式，如ESRIShapefile(ESRI.ESRIShapfileTechnicalDescription,July1998.http:〃www.esri.cotn/librarv/whitepapers/pdfs/shapfile.pdf)，Maplnfo、AutoCAD、GML(GeographyMarkupLanguage，http:〃www.opengeospatial.org/standards/gml)等，都存在數(shù)據(jù)量過(guò)大的問(wèn)題，不適合在移動(dòng)應(yīng)用中使用。1999年，W3C提出了SVG規(guī)范(W3C，2003,ScalableVectorGraphics(SVG)1.1Specification,http:Vwww.w3.org/TR7SVG/)，它是基于XML語(yǔ)言的用來(lái)描述二維矢量圖形的標(biāo)準(zhǔn)。2001年，AtemGarmash又提出了一種基于SVG的文本地圖格式(ArtemGarmash,"AGeographicXML-basedFormatfortheMobileEnvironment",Proceedingsofthe34thHawaiiInternationalConferenceonSystemSciences-2001)。雖然SVG格式及其變種在表達(dá)地圖信息方面非常出色，但其數(shù)據(jù)量與GML相當(dāng)，對(duì)于移動(dòng)在線(xiàn)地圖服務(wù)來(lái)說(shuō)并不適用。2003年，W3C提出了MobileSVG規(guī)范(W3C,2003，MobileSVGProfiles:SVGTinyandSVGBasic,http:〃www.w3.org/TR/SVGMobile/)，它是SVG規(guī)范在嵌入式設(shè)備上的應(yīng)用，是目前移動(dòng)在線(xiàn)地圖服務(wù)中使用最廣泛的數(shù)據(jù)格式。MobileSVG分為兩個(gè)子集MobileSVGTiny(SVGT)主要用于手機(jī)等低端嵌入式設(shè)備；MobileSVGBasic主要用于PDA等高端嵌入式設(shè)備。MobileSVG在移動(dòng)應(yīng)用中具有很多優(yōu)勢(shì)，它是動(dòng)態(tài)的，可擴(kuò)展的，可以展示高品質(zhì)圖像而不會(huì)失真，支持用戶(hù)的交互操作，同時(shí)文件尺寸比柵格格式小。但是，MobileSVG是基于XML的文本格式，它需要許多Tag來(lái)標(biāo)識(shí)屬性，同時(shí)，用真實(shí)的地理坐標(biāo)來(lái)描述實(shí)體的幾何屬性，其數(shù)據(jù)量仍然比較大。當(dāng)前有很多改進(jìn)SVG性能的研究工作，主要都圍繞著如何減少文件的字符數(shù)，比如利用地理坐標(biāo)的空間局部性，將坐標(biāo)中的公共部分省略。另夕卜，MobileSVG的解析耗時(shí)以及解析后占用的大量?jī)?nèi)存也是不容忽視的問(wèn)題。也有人對(duì)GML規(guī)范進(jìn)行了壓縮，提出了cGML(compactGeographicMarkupLanguage)(UsingcompactGMLtoDeployInteractiveMapsonMobileDevices,WWW2003,http:〃www2003.org/cdrom/par>ers/poster/p05l/p51-devita.html)。cGML使用更短的GMLTag,并且根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)請(qǐng)求中包含的設(shè)備信息，在服務(wù)器端面向特定設(shè)備對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理，以適應(yīng)移動(dòng)設(shè)備的需求。但cGML與MobileSVG相似，存在相同的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容從上面的分析可以看出，在移動(dòng)地圖應(yīng)用中，如果將需要傳輸?shù)牡貓D數(shù)據(jù)表示為當(dāng)前存在的上述移動(dòng)地圖數(shù)據(jù)格式，都會(huì)存在數(shù)據(jù)量過(guò)大的問(wèn)題。因此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題就是在盡量保證較好的地圖展示效果的前提下，對(duì)原始地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡(jiǎn)，盡可能減少需要傳輸?shù)牡貓D數(shù)據(jù)量，從而節(jié)省下載時(shí)間和無(wú)線(xiàn)傳輸帶寬。為了解決當(dāng)前在移動(dòng)地圖服務(wù)中存在的傳輸?shù)貓D數(shù)據(jù)量過(guò)大的問(wèn)題，我們提出了一種地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法。此方法的設(shè)計(jì)思想是對(duì)原始地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)、分塊，對(duì)每一級(jí)別的地圖數(shù)據(jù)根據(jù)一定的原則進(jìn)行一定程度的精簡(jiǎn)，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)建立索引，根據(jù)不同的顯示需要將所需數(shù)據(jù)封裝成二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種面向移動(dòng)設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法，其步驟為-1)根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用中地圖顯示的需要，確定面向移動(dòng)設(shè)備的地圖顯示級(jí)別數(shù)；2)根據(jù)地圖顯示級(jí)別，設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖上所要顯示的圖層及其實(shí)體；3)對(duì)每一級(jí)別地圖上所顯示實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行精簡(jiǎn)；4)對(duì)精簡(jiǎn)后的每一級(jí)別地圖上所顯示的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，并設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖數(shù)據(jù)塊的大??；5)將分塊后的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。根據(jù)所述實(shí)體的重要程度和地圖顯示級(jí)別大小，設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖上所要顯示的實(shí)體；所述地圖顯示級(jí)別越小，其上所要顯示的實(shí)體重要程度越高。所述實(shí)體的重要程度的標(biāo)準(zhǔn)包括實(shí)體長(zhǎng)度、實(shí)體面積、實(shí)體的屬性取值。所述實(shí)體精簡(jiǎn)方法采用線(xiàn)平滑算法對(duì)線(xiàn)實(shí)體和面實(shí)體進(jìn)行精簡(jiǎn)；所述線(xiàn)平滑算法的夾角參數(shù)和距離參數(shù)根據(jù)每一地圖顯示級(jí)別分別進(jìn)行設(shè)置。所述數(shù)據(jù)塊的表示方法為以該數(shù)據(jù)塊的左下角作為基點(diǎn)，實(shí)體的每個(gè)x和y坐標(biāo)分別用一個(gè)Byte表示。所述數(shù)據(jù)塊的大小為255坐標(biāo)單位X255坐標(biāo)單位，通過(guò)設(shè)定所述數(shù)據(jù)塊的分塊坐標(biāo)單位來(lái)設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖數(shù)據(jù)塊的大小。所述實(shí)體在不同所述數(shù)據(jù)塊中具有同一ID標(biāo)識(shí)。所述方法中以所述數(shù)據(jù)塊為存儲(chǔ)單元，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)流對(duì)所述分塊后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的組織格式為實(shí)體個(gè)數(shù)+實(shí)體數(shù)據(jù)；所述實(shí)體數(shù)據(jù)的組織格式為實(shí)體ID+實(shí)體所屬圖層+實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度+實(shí)體名稱(chēng)+實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)+實(shí)體坐標(biāo)。所述組織格式的各字段長(zhǎng)度可調(diào)，所述實(shí)體個(gè)數(shù)的字段長(zhǎng)度為2Byte,所述實(shí)體ID的字段長(zhǎng)度為3Byte，所述實(shí)體所屬圖層的字段長(zhǎng)度為1Byte，所述實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度的字段長(zhǎng)度為1Byte，所述實(shí)體名稱(chēng)的字段長(zhǎng)度等于在所述實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度字段中該實(shí)體名稱(chēng)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的實(shí)際值，所述實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)的字段長(zhǎng)度為2Byte,所述實(shí)體坐標(biāo)的字段長(zhǎng)度由實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)決定，其中每一對(duì)實(shí)體坐標(biāo)占用2Byte。本發(fā)明方法流程如圖l所示，包括以下步驟(1)對(duì)原始地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)處理。由于移動(dòng)設(shè)備屏幕尺寸有限，在不同比例尺下屏幕上顯示的地圖內(nèi)容精度應(yīng)該隨著顯示范圍的變化而有所不同。在比例尺較小、顯示的地理范圍較大時(shí)，僅簡(jiǎn)略顯示較少、較重要的內(nèi)容(即只顯示少量比較重要的實(shí)體)；而比例尺較大、顯示的地理范圍較小時(shí)，則詳細(xì)顯示更多的內(nèi)容(即顯示盡可能多的實(shí)體)。我們用Level(級(jí)別)表示不同比例尺下不同精度的地圖數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)分級(jí)所要完成的功能是按照一定的規(guī)則，為每一級(jí)數(shù)據(jù)顯示挑選合適的圖層及其實(shí)體(即不同級(jí)別的地圖對(duì)應(yīng)不同重要程度的圖層及實(shí)體)。原則上，較小比例尺、較高層的地圖級(jí)別應(yīng)包含較少較重要的圖層及實(shí)體(圖層的重要程度可以根據(jù)實(shí)際移動(dòng)應(yīng)用的需要來(lái)選擇，實(shí)體的重要程度可以有不同的標(biāo)準(zhǔn)，比如可以用實(shí)體的長(zhǎng)度或面積大小來(lái)衡量，比如河流圖層中，面積較大的水域要比面積小的重要；也可以用實(shí)體的某些屬性的取值來(lái)標(biāo)識(shí)，比如道路圖層中，道路級(jí)別為"大街"的道路要比級(jí)別為"胡同"的道路重要一些)；而較大比例尺、較低層的地圖級(jí)別應(yīng)包含更多的實(shí)體。由此，將地圖原始數(shù)據(jù)分成不同的Level。(2)對(duì)屬于不同級(jí)別的實(shí)體幾何屬性進(jìn)行精簡(jiǎn)。實(shí)體幾何屬性的精簡(jiǎn)旨在使用精簡(jiǎn)算法對(duì)原始數(shù)據(jù)中線(xiàn)和面實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行化簡(jiǎn)，盡量去除線(xiàn)實(shí)體上和面實(shí)體邊界線(xiàn)上的某些點(diǎn)，在保持其幾何形狀變化不大的同時(shí)盡量減少其數(shù)據(jù)量。幾何屬性精簡(jiǎn)的方法有很多，我們這里以線(xiàn)平滑算法為例(如圖2)，其依據(jù)線(xiàn)上相鄰三點(diǎn)成的夾角(Angle)和距離(Distance)判斷中間點(diǎn)是否可以去掉。在移動(dòng)地圖服務(wù)中，針對(duì)不同比例尺的顯示需要會(huì)提供不同Level的地圖數(shù)據(jù)。較高層的、適合小比例尺大范圍顯示的Level的實(shí)體幾何形狀較為簡(jiǎn)單，需要經(jīng)過(guò)較大程度的精簡(jiǎn)；較低層的、適合大比例尺小范圍顯示的Level的實(shí)體幾何形狀較為復(fù)雜，需要精簡(jiǎn)程度較小、盡量保持其原來(lái)的形狀。這里，通過(guò)對(duì)angle和distance這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行不同的設(shè)定，就可以實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足不同需要的精簡(jiǎn)。(3)對(duì)實(shí)體幾何屬性精簡(jiǎn)后的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊。經(jīng)過(guò)上述分級(jí)、實(shí)體幾何屬性精簡(jiǎn)步驟后，已經(jīng)生成了滿(mǎn)足地圖不同顯示需求的每個(gè)Level包含的實(shí)體及其精簡(jiǎn)后的幾何屬性等數(shù)據(jù)。當(dāng)前的數(shù)據(jù)分塊步驟將每一個(gè)Level的數(shù)據(jù)劃分成一個(gè)個(gè)Block(數(shù)據(jù)塊)。為了能夠有效減少數(shù)據(jù)量，我們將Block的尺寸設(shè)定為255坐標(biāo)單位X255坐標(biāo)單位。如果以Block左下角作為基點(diǎn)，在一個(gè)Block中，x和y坐標(biāo)取值范圍相對(duì)于基點(diǎn)都是0255，最大的特點(diǎn)就是可以用一個(gè)Byte分別表示x或y，即坐標(biāo)可以采用雙字節(jié)編碼。移動(dòng)終端顯示高級(jí)別(如Level0)數(shù)據(jù)時(shí)，由于顯示范圍比較大，如果和低級(jí)別數(shù)據(jù)采用相同的分塊坐標(biāo)單位，將涉及過(guò)多的Block,使得移動(dòng)終端的處理性能降低。為了避免這個(gè)弊端，我們可以通過(guò)增大高級(jí)別數(shù)據(jù)的分塊坐標(biāo)單位來(lái)調(diào)整。不同的數(shù)據(jù)級(jí)別，采用不同的分塊坐標(biāo)單位。比如在圖3中，Level2的分塊坐標(biāo)單位為"米"，Levell的分塊坐標(biāo)單位可以為"十米"，而LevelO的分塊坐標(biāo)單位則可以為"百米"。這種調(diào)整可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要進(jìn)行。數(shù)據(jù)分塊將按照地理范圍將每個(gè)Level的地圖數(shù)據(jù)分為等大的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域作為一個(gè)Block,跨越多個(gè)區(qū)域的實(shí)體將被分割為多個(gè)部分，通過(guò)使用同一個(gè)ID保持邏輯一致性(即邏輯上它們?nèi)允且粋€(gè)實(shí)體)，如圖4所經(jīng)過(guò)分塊，對(duì)一個(gè)Block中的每一個(gè)實(shí)體，將原來(lái)的地理坐標(biāo)限定為0255坐標(biāo)單位范圍的相對(duì)坐標(biāo)，即原來(lái)分別需要用雙精度類(lèi)型(8Byte)或整型(4Byte)表示x或y，現(xiàn)在只需分別用一個(gè)Byte表示x或y，這在數(shù)據(jù)量的減少上效果是非常顯著的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果本發(fā)明將Block劃分為255坐標(biāo)單位X255坐標(biāo)單位，其中坐標(biāo)單位可以隨不同的地圖顯示級(jí)別調(diào)整。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要有兩點(diǎn)一是在保證較好的地圖展示效果的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)量?。欢抢L制性能較高。下面我們將通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明這兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。(1)測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試所采用的原始數(shù)據(jù)為GML格式的北京市地圖數(shù)據(jù)，共7個(gè)圖層。測(cè)試原始數(shù)據(jù)信息如表1所示。表l北京市地圖數(shù)據(jù)(GML格式)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>我們首先對(duì)原始數(shù)據(jù)中實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行一定程度的精簡(jiǎn)，然后再轉(zhuǎn)化為PNG(PortableNetworkGraphic)、SVGT(MobileScalableVectorGraphicsTiny，一種用于手機(jī)等低端嵌入式移動(dòng)設(shè)備的可擴(kuò)展的矢量圖形格式)以及通過(guò)本發(fā)明的劃分Block進(jìn)行對(duì)比。不論是什么格式的數(shù)據(jù)文件，其內(nèi)容主體絕大多數(shù)都是為了記錄實(shí)體的坐標(biāo)信息。坐標(biāo)的多少在一定程度上可以反映數(shù)據(jù)文件的大小。為此，我們從北京市地圖數(shù)據(jù)中截取了13組測(cè)試數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)不同的地理范圍并包含所有7個(gè)圖層信息，其范圍內(nèi)包含的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)遞增，坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)是指所顯示地理范圍內(nèi)構(gòu)成所有實(shí)體的所有坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)目。測(cè)試數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息如表2所示。表2測(cè)試數(shù)據(jù)信息<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(2)數(shù)據(jù)量評(píng)測(cè)我們選擇當(dāng)前比較常用的SVGT格式和PNG格式與本發(fā)明劃分Block的地圖數(shù)據(jù)對(duì)比。這里Block的坐標(biāo)單位采用"米"。為計(jì)算簡(jiǎn)便，在本實(shí)驗(yàn)中，Block的范圍取250米X250米。結(jié)果如表3所示。表3數(shù)據(jù)量對(duì)比(單位Byte)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表3可以看出，由于SVGT是基于XML語(yǔ)言的文本格式，故消耗了較大的存儲(chǔ)空間。通常，在移動(dòng)應(yīng)用中都會(huì)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量。SVGT平均壓縮率高達(dá)70.5%,經(jīng)過(guò)本發(fā)明劃分Block后的地圖數(shù)據(jù)由于采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸，平均壓縮率僅為20.9%。但是，即使是壓縮后的SVGT數(shù)據(jù)仍比本發(fā)明的數(shù)據(jù)略大，而同樣采用GZIP壓縮后的本發(fā)明的數(shù)據(jù)量要比SVGT數(shù)據(jù)量平均少35%。此外，由于柵格圖片放大的失真現(xiàn)象，通常需要提供不同放大級(jí)別的圖片滿(mǎn)足用戶(hù)要求，這里的PNG數(shù)據(jù)是最高放大級(jí)別下的圖片數(shù)據(jù)量，可以看出，僅這一個(gè)級(jí)別，數(shù)據(jù)量巳經(jīng)相當(dāng)大。由此可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)將地圖數(shù)據(jù)劃分為255坐標(biāo)單位X255坐標(biāo)單位的Block,大大減少了原始數(shù)據(jù)量。(3)Block的塊數(shù)對(duì)終端繪制性能的影響在移動(dòng)終端，地圖的組織是以Block為單位的，因此針對(duì)上述13組測(cè)試數(shù)據(jù)，我們還測(cè)試了不同的Block數(shù)量對(duì)終端繪制性能的影響。通過(guò)選取不同的Block大小(分別為250米X250米、500米X500米、1000米X1000米、2000米X2000米)將同一范圍的地圖數(shù)據(jù)劃分成不同數(shù)量的Block,從而進(jìn)行測(cè)試。繪制時(shí)間結(jié)果如表4所示。表4地圖繪制時(shí)間(單位ms)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>可見(jiàn)，當(dāng)移動(dòng)終端要顯示大范圍地圖數(shù)據(jù)時(shí)，Block數(shù)目是影響繪制性能的一個(gè)主要因素。通常在顯示大范圍地圖時(shí)用的是高級(jí)別的數(shù)據(jù)，此時(shí)可以通過(guò)加大高級(jí)別數(shù)據(jù)的分塊坐標(biāo)單位來(lái)減少Block數(shù)目，從而保持性能優(yōu)勢(shì)。圖l本發(fā)明的方法流程圖；圖2展示了實(shí)體幾何屬性精簡(jiǎn)中用到的線(xiàn)平滑算法；其中Angle表示BA和BC兩條線(xiàn)之間的夾角，Distance表示B到AC的垂直距離；(a)精簡(jiǎn)前的線(xiàn)實(shí)體(b)精簡(jiǎn)后的線(xiàn)實(shí)體圖3展示了將原始地圖數(shù)據(jù)劃分為不同級(jí)別的示意圖；圖4展示了跨越多個(gè)Block的大實(shí)體的切割方式，圖中ID標(biāo)識(shí)為IDO的實(shí)體跨越4個(gè)Block,被切割為A、B、C、D四個(gè)實(shí)體，但這四個(gè)實(shí)體的ID標(biāo)識(shí)均為IDO;(a)分塊前的實(shí)體表示，(b)分塊后的實(shí)體表示；圖5LevelO的部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示效果，其顯示范圍是10000米X10000米，Block的坐標(biāo)單位是"十米"，共包含Blockl6塊，數(shù)據(jù)量是72934Bytes;;圖6Levell的部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示效果，其顯示范圍是1500mxl500m，Block的坐標(biāo)單位是"米"，共包含Block36塊，數(shù)據(jù)量為11846Bytes。具體實(shí)施例方式現(xiàn)通過(guò)一個(gè)地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)的例子進(jìn)一步介紹此發(fā)明的實(shí)施步驟。原始地圖數(shù)據(jù)為北京市全部范圍地圖數(shù)據(jù)，GML格式，具體原始數(shù)據(jù)情況如表1所示。采用本發(fā)明對(duì)原始數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)如下(1)分級(jí)。這里只將地圖數(shù)據(jù)劃分為L(zhǎng)evell和LevelO兩個(gè)級(jí)別。LevelO的實(shí)體來(lái)自以下圖層使用土地(包括綠地和水域)、行政地標(biāo)及道路圖層中的主要道路(這里主要道路的含義是道路級(jí)別的屬性取值為"高速路"或"大街"，并且道路寬度大于20m);Levell的實(shí)體來(lái)自以下圖層地塊、使用土地(包括綠地和水域)、行政地標(biāo)、普通地標(biāo)、道路及POI。(2)采用線(xiàn)平滑算法對(duì)實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行精簡(jiǎn)。精簡(jiǎn)參數(shù)(角度閾值A(chǔ)ngle,距離閾值Distance)分別為L(zhǎng)evelO(120°，3m)，Levell(150。，lm)(3)分塊。為計(jì)算方便，Block的大小限制為250坐標(biāo)單位X250坐標(biāo)單位，其中LevelO的坐標(biāo)單位為"十米"，Levell的坐標(biāo)單位為"米"。將分塊后的地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，以每一Level內(nèi)每個(gè)Block的數(shù)據(jù)為一存儲(chǔ)單元。每一個(gè)存儲(chǔ)單元按表5所給的格式組織二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。表5Level內(nèi)一個(gè)Block的數(shù)據(jù)組織沖各式<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其中，各個(gè)字段的含義以及占用的字節(jié)數(shù)描述如下-a.實(shí)體數(shù)(2Byte)。此字段表示在此Level中的實(shí)體數(shù)。結(jié)合一般應(yīng)用情況考慮，用2個(gè)Byte表示此字段，一個(gè)Block的一個(gè)級(jí)別中最多包含的實(shí)體數(shù)為65535。b.ID(3Byte)。此字段表示一個(gè)Layer(圖層)中實(shí)體的id，這里用3個(gè)Byte來(lái)表示。同樣這一字段是可擴(kuò)展的，可以根據(jù)需要采用所需字節(jié)數(shù)。c.Layer(1Byte)。此字段表示實(shí)體所屬的圖層編號(hào)，用l個(gè)Byte來(lái)表示，圖層數(shù)最多為255。實(shí)體屬于哪個(gè)圖層，該字段就表示為相應(yīng)圖層的編號(hào)。例如，實(shí)體a屬于道路圖層，道路圖層的編號(hào)為5，則此字段值為0000101。d.Name長(zhǎng)度(1Byte)。實(shí)體的名稱(chēng)是用字符char(2個(gè)Byte表示一個(gè)char)來(lái)表示的。此字段表示組成實(shí)體名稱(chēng)的字節(jié)的個(gè)數(shù)。由于實(shí)體名稱(chēng)通常不超過(guò)64個(gè)char，最多占用128個(gè)Byte，因此用1個(gè)Byte表示此字段，實(shí)體名稱(chēng)最多為255個(gè)Byte。e.Name。此字段表示實(shí)體的名稱(chēng)，占用的字節(jié)數(shù)由上一字段"Name長(zhǎng)度"指示。若"Name長(zhǎng)度"字段的值為L(zhǎng)，則此實(shí)體的名稱(chēng)含有L個(gè)Byte，即L/2個(gè)字符。f.坐標(biāo)個(gè)數(shù)(2Byte)。此字段表示實(shí)體具有的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)。結(jié)合一般移動(dòng)地圖應(yīng)用情況考慮，用2個(gè)Byte表示此字段，即在一個(gè)Block內(nèi)一個(gè)實(shí)體最多擁有的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)為65535。緊跟此字段之后的即為實(shí)體的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。g.坐標(biāo)。一個(gè)實(shí)體具有多個(gè)"坐標(biāo)"字段，如(xl，yl)、(x2，y2)......。每個(gè)"坐標(biāo)"字段都由2個(gè)Byte表示，其中x和y各占1個(gè)Byte。經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)后的地圖數(shù)據(jù)量如表6所示，可見(jiàn)，LevelO和Levell的數(shù)據(jù)量與原始GML地圖數(shù)據(jù)相比都有顯著的減少。表6實(shí)驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>圖5、圖6為北京市部分區(qū)域地圖精簡(jiǎn)后的不同Level的顯示效果圖。其中，圖5的顯示范圍是10000米X10000米，Block的坐標(biāo)單位是"十米"，共包含Blockl6塊，數(shù)據(jù)量是72934Bytes;圖6的顯示范圍是1500米X1500米，Block的坐標(biāo)單位是"米"共包含Block36塊，數(shù)據(jù)量為11846Bytes。權(quán)利要求1.一種面向移動(dòng)設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法，其步驟為1)根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用中地圖顯示的需要，確定面向移動(dòng)設(shè)備的地圖顯示級(jí)別數(shù)；2)根據(jù)地圖顯示級(jí)別，設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖上所要顯示的圖層及其實(shí)體；3)對(duì)每一級(jí)別地圖上所顯示實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行精簡(jiǎn)；4)對(duì)精簡(jiǎn)后的每一級(jí)別地圖上所顯示的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，并設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖數(shù)據(jù)塊的大小；5)將分塊后的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于根據(jù)所述實(shí)體的重要程度和地圖顯示級(jí)別大小，設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖上所要顯示的實(shí)體；所述地圖顯示級(jí)別越小，其上所要顯示的實(shí)體重要程度越高。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述實(shí)體的重要程度的標(biāo)準(zhǔn)包括實(shí)體長(zhǎng)度、實(shí)體面積、實(shí)體的屬性取值。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用線(xiàn)平滑算法對(duì)線(xiàn)實(shí)體和面實(shí)體進(jìn)行精簡(jiǎn)；所述線(xiàn)平滑算法的夾角參數(shù)和距離參數(shù)根據(jù)每一地圖顯示級(jí)別分別進(jìn)行設(shè)置。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)塊的表示方法為以該數(shù)據(jù)塊的左下角作為基點(diǎn)，實(shí)體的每個(gè)x和y坐標(biāo)分別用一個(gè)Byte表示。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)塊的大小為255坐標(biāo)單位X255坐標(biāo)單位，通過(guò)設(shè)定所述數(shù)據(jù)塊的分塊坐標(biāo)單位來(lái)設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖數(shù)據(jù)塊的大小。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述實(shí)體在不同所述數(shù)據(jù)塊中具有同一ID標(biāo)識(shí)。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于以所述數(shù)據(jù)塊為存儲(chǔ)單元，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)流對(duì)所述分塊后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的組織格式為實(shí)體個(gè)數(shù)十實(shí)體數(shù)據(jù)；所述實(shí)體數(shù)據(jù)的組織格式為實(shí)體ID+實(shí)體所屬圖層+實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度+實(shí)體名稱(chēng)+實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)+實(shí)體坐標(biāo)。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述組織格式的各字段長(zhǎng)度可調(diào)，所述實(shí)體個(gè)數(shù)的字段長(zhǎng)度為2Byte，所述實(shí)體ID的字段長(zhǎng)度為3Byte，所述實(shí)體所屬圖層的字段長(zhǎng)度為1Byte，所述實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度的字段長(zhǎng)度為1Byte，所述實(shí)體名稱(chēng)的字段長(zhǎng)度等于在所述實(shí)體名稱(chēng)長(zhǎng)度字段中該實(shí)體名稱(chēng)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的實(shí)際值，所述實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)的字段長(zhǎng)度為2Byte,所述實(shí)體坐標(biāo)的字段長(zhǎng)度由實(shí)體坐標(biāo)個(gè)數(shù)決定，其中每一對(duì)實(shí)體坐標(biāo)占用2Byte。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種面向移動(dòng)設(shè)備的地圖數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法，屬于面向移動(dòng)設(shè)備的地圖服務(wù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法為1)根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用中地圖顯示的需要，確定面向移動(dòng)設(shè)備的地圖顯示級(jí)別數(shù)；2)根據(jù)地圖顯示級(jí)別，設(shè)定對(duì)應(yīng)級(jí)別地圖上所要顯示的圖層及其實(shí)體；3)對(duì)每一級(jí)別地圖上所顯示實(shí)體的幾何屬性進(jìn)行精簡(jiǎn)；4)對(duì)精簡(jiǎn)后的每一級(jí)別地圖上所顯示的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，分塊的大小固定為255坐標(biāo)單位×255坐標(biāo)單位，但不同級(jí)別地圖數(shù)據(jù)塊的分塊坐標(biāo)單位大小可以調(diào)整；5)將分塊后的地圖數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在保證較好的地圖展示效果的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)量小、繪制性能高。文檔編號(hào)H04W72/12GK101400138SQ20081022495公開(kāi)日2009年4月1日申請(qǐng)日期2008年10月28日優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日發(fā)明者瀟龐,汪小林,王海波,羅英偉申請(qǐng)人:北京大學(xué)