[发明专利]一种地图显示数据预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据预处理方法，特别是关于一种在车载导航系统中的地图显示数据预处理方法。

背景技术

车载自主导航系统的主要功能之一就是实时显示电子地图，提供相关的导航信息。目前，随着地理信息系统的不断发展，显示电子地图所需的数据量也在不断膨胀。而车载自主导航系统大多建立在以嵌入式设备为主的硬件平台上，其处理器的计算能力和文件读写速度受到很大限制，如果不对这些图像数据进行预先的组织和处理，有可能会出现显示内容不合理的现象，如出现过少、堆积或重叠等现象，有时甚至会难以实现电子地图的实时显示。为解决这个问题，通常会对电子地图中需要显示的图像数据进行预处理。现有的处理方法主要有：1、建立多级网格索引或树状结构，结合缓存机制，来实现数据的快速定位和加载，其缺点是：缓存机制更适用于地图随机移动的情况，对导航中常用的定向移动显示适应性差；2、利用显示对象的行政等级，为其指定显示等级，在每个比例尺下显示特定等级的对象，以此来选取各个比例尺的显示内容，其缺点是：在同一比例尺的不同区域，其显示疏密度可能会相差很大，有时可能过密，有时可能过稀，给用户提供的信息量太少；3、对显示对象的几何属性(通常为曲线)进行适当的压缩、简化，达到简化显示内容的目的，其缺点是：没有充分利用到显示对象在各个方向上的相近关系，压缩率不高，且压缩时使用的误差参数没有与人眼的分辨能力相结合，可能会出现过压缩现象(显示效果变差)或者欠压缩现象(压缩率降低)。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种在车载导航系统中的地图显示数据预处理方法，该方法能够1、建立合理的地图网格化组织和索引方式，并考虑到导航中常用的定向移动显示需求，结合预估加载策略实现数据的快速定位和加载，在定向移动显示中可以得到更佳的加载效率；2、控制地图网格分幅尺寸，对每个网格的显示对象密度进行单独控制，确保在各个比例尺、各个区域内的显示内容密度都较为合理，为用户提供合理的地理信息；3、结合人眼分辨率，对各个网格内的显示对象进行简化处理，避免出现过压缩或者欠压缩的现象。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种地图显示数据预处理方法，它包括三部分：建立网格索引存储结构、为各个网格挑选显示对象和精简显示对象；

1)建立网格索引存储结构，包括以下步骤：

①将每一级比例尺下的地图均划分为两层网格：底层网格和顶层网格，所述底层网格的大小等于屏幕的大小，每一顶层网格包括若干个底层网格；

②对由步骤①划分获得的顶层网格建立网格索引；

③对于当前屏幕的四个顶点，分别根据由步骤②建立的网格索引确定所在的顶层网格，在顶层网格中进一步确定其所在的底层网格；

④在缓存中存放若干个底层网格所包含的数据，同时为每一个底层网格设置一个放弃指数，且空的缓存单元也设置一放弃指数，其大小设置为一个比其它所有底层网格的放弃指数都大的正值；

⑤屏幕每刷新一次，系统更新并记录当前缓存中所有底层网格的放弃指数：

如果系统发出向缓存中加载一个以上的底层网格的指令，执行步骤⑥；

如果系统未发出向缓存中加载底层网格的指令，执行步骤⑦；

⑥i)加载一个底层网格，搜索一遍缓存：

如果缓存中已经存有所要加载的底层网格，则直接提取该底层网格数据；

如果缓存中未存放有所要加载的底层网格，则从文件中读取该底层网格数据，将其放入缓存中，替换当前缓存中放弃指数最大的底层网格；

ii)返回步骤i)，加载另一个底层网格，直至所有需要加载的底层网格加载完毕；

⑦i)对当前缓存中的每一个底层网格都搜索一遍它的邻接底层网格，即搜索与该底层网格具有一条重合边的相邻网格，并记录相应的放弃指数；

ii)在由步骤i)获得的邻接底层网格中选取放弃指数最小的底层网格，将其数据加载放入缓存，替换步骤⑤中所标记的放弃指数最大的底层网格；

2)为各个网格挑选显示对象，包括以下步骤：

①为所有的底层网格设定一曲线密度合理范围；

②对显示对象标注显示等级；

③对一个底层网格，从显示等级中的最高级别开始，由高到低逐级向该底层网格中填充显示对象：

如果完成一个级别的填充后，该底层网格的曲线密度刚好进入由步骤①给定的曲线密度合理范围，则停止对该底层网格的填充，返回步骤③，对另一个底层网格进行填充，直至所有底层网格填充完毕；