CN106126729A - 一种电子地图里程桩数据采集及更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子地图里程桩数据采集及更新方法，根据汽车导航电子地图空间数据、沿线设施空间数据，以及路网中心提供的公路及沿线设施公路行业采集数据这两种不同的数据来源，对电子地图里程桩数据进行采集和融合，融合后的数据将同时拥有导航数据的高质量和公路行业采集数据属性准确的优点，对发生变化的里程桩信息借助动态分段技术及时显示。

Description

一种电子地图里程桩数据采集及更新方法

技术领域

本申请涉及一种电子地图数据的采集和更新方法，尤其涉及基于公路行业采集数据的电子地图里程桩数据采集及更新方法。

背景技术

经过多年发展与建设，我国公路地理信息化建设取得了巨大成就，但缺乏统一的数据标准和规范，以及协同高效的公路信息数据报送与管理体系。里程桩作为一种科学的公路定位手段，详细准确的标明了公路的名称及公里数，借助里程桩信息，可以方便的计算路线或路段长度，快速地在道路上进行准确的地理位置定位，里程桩的设置是为沿道路提供定位参考点，可以用来向公路出行者显示其出行的道路及在道路上所处的位置。对于公路养护人员和应急服务人员，里程桩用来在电子地图中定位事件或公路沿线设施的沿线位置。

在进行公路施工建设时，会沿公路起止方向顺序设置里程桩，但是由于分段测量的原因，会发生前后路段的桩号在连接处无法连续；或者是由于公路局部改线、公路上下行非平行建设等原因，造成公路路段重新回到原先基准路线上时，新的桩号无法在新线路与原有线路的连接处与原先的里程桩桩号保持一致，因此里程桩在同一路线上产生了桩号不连续现象，桩号不连续分为两种，一种为桩号发生间断，另一种为桩号发生重叠。桩号间断会在线路上发生桩号缺失；桩号重叠则是在新路段和原有线路上同时存在相同的桩号。这种在同一条路线上的新老桩号无法匹配或前后路段桩号在连接处无法保持连续的现象，会在进行公路里程桩定位时，引起一系列的问题，如定位时发生位置偏移或定位位置发生错误，也使里程桩的设置失去其原来设计的目的，带来了诸多不便。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本申请提供了一种基于公路行业采集数据的电子地图里程桩数据采集及更新方法，根据汽车导航电子地图空间数据、沿线设施空间数据，以及路网中心提供的公路及沿线设施公路行业采集数据这两种不同的数据来源，对电子地图里程桩数据进行采集和融合，融合后的数据将同时拥有导航数据的高质量和公路行业采集数据属性准确的优点，对发生变化的里程桩信息借助动态分段技术及时显示。

本申请的方法包括以下步骤：

1).道路数据的采集和融合，具体包括：

1a).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值：

1a1).加载所有需要对桩号赋值的路段；

1a2).选择一条需要进行赋值的路段；

1a3).根据选择的路段，取出路段上的起点；

1a4).在里程桩数据中查找出与上一步骤中取出的路段起点距离最近的两处里程桩；

1a5).利用得到的里程桩桩号信息进行空间插值计算，计算出路段起点的实际近似里程桩号；

1a6).将计算得到的桩号赋值给步骤1a2)中路段的起点桩号字段；

1a7).重复以上步骤1a3)-1a6)，给路段的终点桩号赋值；

1a8)重复执行以上步骤1a2)-1a7)，对路线上的所有路段的起点桩号、终点桩号赋值；

1b).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的编码字段和名称字段赋值：

1b1).获取待更新路段的编码字段和名称字段数据；

1b2).使用叠加的方式同时获取该路段的公路行业采集数据；

1b3).选择需要一条进行编码字段和名称字段赋值的导航路段；

1b4).人工判断上述选择的路段在公路行业采集数据中对应的编码字段和名称字段信息；

1b5).对导航数据中的路线编码字段和名称字段进行赋值；

1b6).重复以上步骤1b3)-1b5)，完成所有路段的赋值和数据融合；

2).点状设施数据的采集和融合，具体包括对I.电子地图中的点状设施数据能通过空间位置及名称字段与公路行业采集数据进行匹配、II.点状设施数据在电子地图数据中存在，但在公路行业采集数据中无对应以及III.公路行业采集数据中存在的点状设施要素，但电子地图数据中不存在，这三种不同的情况分别执行不同的处理；

3).融合后数据的入库，具体包括：

将输入的融合后的数据集追加到已有的目标数据集，并配置所述输入数据集与目标数据集的字段映射关系，若输入数据与目标数据的字段相匹配则将输入数据入库，否则对输入数据舍弃；

4).根据入库路段数据对应的各字段基于动态分段技术对入库的数据在电子地图上更新显示。

所述步骤2)中对所述三种不同的情况分别执行不同的处理包括：

对情况I，使用电子地图数据中的名称及空间位置信息与公路行业采集数据对应字段进行匹配，把能够与电子地图数据匹配的公路行业采集数据中的路段编码字段、名称字段、设施编码、上下行属性、位置桩号赋值给电子地图数据；

对情况II，这部分数据以电子地图数据为准，但其路段编码字段、名称字段、设施编码、上下行属性、位置桩号无法被赋值，只加载空间信息及其自有的其他属性信息；

对情况III，按照公路行业采集数据的信息自动生成，同时追加到电子地图数据中，其空间信息来源是根据行业采集数据中的桩号信息与电子地图数据中的里程桩信息经过空间插值得到的空间坐标值。

在所述步骤3)的融合后数据的入库之前，还进行数据质量检查和数字化方向和图层的处理；其中，所述数据质量检查包括对融合后的数据精度、路段的数字化方向及对融合数据的属性信息的检查，使路段的数字化方向和路线的桩号顺序增加方向保持一致，防止线性参考定位发生偏移，同时保持数据属性的准确性；所述数字化方向的处理包括在融合后的道路数据中检查图层中的方向字段值，若该字段值表示与实际行驶方向一致时不进行调整，否则将所对应路段的起点和终点的里程桩桩号进行对换；所述对路段对应的不同的道路等级字段赋不同的字段值。

所述步骤1a)中的所述对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值，还包括对路段对应的公路行业采集数据中存在长链和短链情况的里程桩的起点和终点施加偏移量数据。

所述步骤4)中的路段数据对应的各字段包括对路段定义一个字段表示该路段的上行和下行属性。

步骤4)中的路段数据对应的各字段包括对路段的当前正在使用、已废弃以及已在公路行业采集数据中剔除三种不同情况分别定义相应的路段状态字段。

通过本方法，形成高效的公路信息数据报送与管理体系。

附图说明

附图1是更新前后的某路段示意图

附图2是未发生长链和短链变化的原始路段示意图

附图3是发生长链变化的原始路段示意图

附图4是发生短链变化的原始路段示意图

附图5是对路段里程桩的起点和终点施加偏移量的示意图。

具体实施方式

年报系统是指为准确和全面了解全国公路基本情况，满足各级政府及交通管理部门制定行业政策和发展规划的需要，加强公路行业管理和公众出行信息服务工作，制定的一套统计报表制度。报表填报数据内容覆盖各省(自治区、直辖市)、新疆生产建设兵团的所有国道、省道、县道、乡道、村道及专用公路的相关数据，包括国省干线公路经过城市的城管路段。还包括包活公路、桥梁、隧道等基础设施数据和公路灾毁、绿化、技术状况评定、养护工程、公路养管机构及职工、应急物资及机具等统计数据。

道路在空间上表现为线性要素，在管理部门的日常工作中，一条道路一般被分为多个路段进行管理。路段作为线性要素，其具有线性要素的一般特征，比如线段的起点和终点，路段作为线性要素，其起点和终点是使用起点桩号和终点桩号进行属性管理的。一条公路在管理上会被打断为N条前后衔接的路段。

基于公路行业采集数据的电子地图里程桩数据采集及更新方法包括

1)道路数据的采集和融合。

在进行道路数据融合时，需要解决两个问题：一路段的起点桩号、终点桩号赋值；二路段上路线编码属性值的赋值；路线编码属性值包括编码字段和名称字段赋值。这两个问题在融合时需要采取不同的手段。

1a).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值：

1a1).加载所有需要对桩号赋值的路段；

1a2).选择一条需要进行赋值的路段；

1a3).根据选择的路段，取出路段上的起点；

1a4).在里程桩数据中查找出与上一步骤中取出的路段起点距离最近的两处里程桩；

1a5).利用得到的里程桩桩号信息进行空间插值计算，计算出路段起点的实际近似里程桩号；

1a6).将计算得到的桩号赋值给步骤1a2)中路段的起点桩号字段；

1a7).重复以上步骤1a3)-1a6)，给路段的终点桩号赋值；

1a8).重复执行以上步骤1a2)-1a7)，对路线上的所有路段的起点桩号、终点桩号赋值；

1b).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的编码字段和名称字段赋值：

1b1).获取待更新路段的编码字段和名称字段数据；

1b2).使用叠加的方式同时获取该路段的公路行业采集数据；

1b3).选择一条需要进行编码字段和名称字段赋值的导航路段；

1b4).人工判断上述选择的路段在公路行业采集数据中对应的编码字段和名称字段信息；

1b5).对导航数据中的路线编码字段和名称字段进行赋值；

1b6).重复以上步骤1b3)-1b5)，完成所有路段的赋值和数据融合；

2).点状设施数据的采集和融合。

点状设施主要是指公路沿线设施，如加油站、服务区等。这些数据包含在四维提供的电子导航数据中，同时，在路网中心的公路行业采集数据中也存在这部分数据，因此在进行数据融合时需根据数据具体情况执行不同的融合方案。

在对导航点状设施信息和公路行业采集数据融合时，会有以下三种情况

I.电子地图中的点状设施数据能通过空间位置及名称字段与公路行业采集数据进行匹配、II.点状设施数据在电子地图数据中存在，但在公路行业采集数据中无对应以及III.公路行业采集数据中存在的点状设施要素，但电子地图数据中不存在。

上述三种不同的情况分别执行不同的处理：对情况I，使用电子地图数据中的名称及空间位置信息与公路行业采集数据对应字段进行匹配，把能够与电子地图数据匹配的公路行业采集数据中的路段编码字段、名称字段、设施编码、上下行属性、位置桩号赋值给电子地图数据；对情况II，这部分数据以电子地图数据为准，但其路段编码字段、名称字段、设施编码、上下行属性、位置桩号无法被赋值，只加载空间信息及其自有的其他属性信息；对情况III，按照公路行业采集数据的信息自动生成，同时追加到电子地图数据中，其空间信息来源是根据行业采集数据中的桩号信息与电子地图数据中的里程桩信息经过空间插值得到的空间坐标值。

3).融合后数据的入库之前，还进行数据质量检查、调整路段数据的数字化方向和对路段类型字段的赋值，

其中，所述数据质量检查包括对融合后的数据精度、路段的数字化方向及对融合数据的属性信息的检查；

所述数字化方向的处理包括在融合后的道路数据中检查图层中的方向字段值，若该字段值表示与实际行驶方向一致时不进行调整，否则将所对应路段的起点和终点的里程桩桩号进行对换；例如实际操作中，可以设置在融合后的路段中检查路段图层中表示方向的directions字段的值，当directions值等于2时，其数字化方向与实际道路车辆行驶方向一致，这部分路段不需要进行调整；而当directions值为3时，数字化方向与实际交通方向相反，这些路段数据需要把起点桩号与终点桩号交换。

对路段类型字段的赋值为所述对路段对应的道路等级字段赋不同的字段值。例如实际操作中，可以将高速公路路段图层的路段类型字段赋值为1；将国道路段图层中路段类型字段赋值为2；将省道路段图层中路段类型字段赋值为3；

4)融合后数据的入库，具体包括：

将输入的融合后的数据集追加到已有的目标数据集，并配置所述输入数据集与目标数据集的字段映射关系，若输入数据与目标数据的字段相匹配则将输入数据入库，否则对输入数据舍弃；

5)根据入库路段数据对应的各字段基于动态分段技术对入库的数据在电子地图上更新显示，.更新效果如附图1所示，图中左侧是更新前的地图，右侧是更新后的地图。

长短链的现象主要是由于道路改建原因造成的，当道路重新规划原来的路废弃，新修建的路段上要重新打桩，新建道路长度和原来不一定相同，或裁直或取弯，这就会造成和老路连接的地方发生桩号不连续的情况。如果新建路段比原路段长，新路段的桩号和老路段就会出现重叠，即新路段是长链，如附图2所示的原始路线，分为AB,BC,CD三段，附图3是修建之后的路线，BC段被从直线的路段替代为曲线，新路段长度增长，新的BC段桩号与CD段产生重叠，因此BC段就为长链。而如果新建路段比老路段短，则道路相连而桩号出现间断，即新路段为短链。如附图4所示若曲线部分为原始路段BC被直线路段替代，新路段BC比原路段短，因此在C点与就路段连接处就会出现桩号不连接的现象，因此BC段就是短链。在本申请的一个优选实施例中，步骤1a)中的所述对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值，还包括对路段对应的公路行业采集数据中存在长链和短链情况的里程桩的起点和终点施加偏移量数据。如附图5所示，实线部分为原始路段，虚线则为改建后的路段，加粗的数字为改建后的里程桩号，故对各段的里程桩号可进行如下表的偏移量施加：

路段编号	起点桩号	终点桩号	起点偏移量	终点偏移量
					AB	0	30		-10
BC	30	50	-10	+5
					CD	50	60

在本申请的一个优选实施例中，步骤4)中的路段数据对应的各字段包括对路段定义一个字段表示该路段的上行和下行属性。

步骤4)中的路段数据对应的各字段包括对路段的当前正在使用、已废弃以及已在公路行业采集数据中剔除三种不同情况分别定义相应的路段状态字段。

基于公路行业采集数据并通过上述方法对里程桩数据进行采集和更新，并在电子地图上动态显示，能够起到利用导航数据弥补公路行业采集数据在空间信息精确度上的不足，使路线及设施的空间位置显示更加贴近真实位置；借助公路行业采集数据中路线及沿线设施丰富的属性信息，为地物的属性展现提供更详细的数据，而这些属性数据正是业务系统使用者最关注的信息；有效避免了多套数据重复性存储并减少业务系统在不同数据源之间查询时的多次通信成本，改善上层业务系统对请求的响应度，提高业务人员的系统体验；以及从全国公路一张图建设规划来讲，融合后的数据可以形成一套辨识度较高的全国公路交通一张图的有益效果。

Claims (6)

1.一种电子地图里程桩数据采集及更新方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1).道路数据的采集和融合，具体包括：

1a).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值；

1a1).加载所有需要对桩号赋值的路段；

1a2).选择一条需要进行赋值的路段；

1a3).根据选择的路段，取出路段上的起点；

1a4).在里程桩数据中查找出与上一步骤中提取与所述路段的起点距离最近的两处里程桩桩号信息；

1a5).利用上述里程桩桩号信息进行空间插值计算，计算出路段起点的实际近似里程桩号；

1a6).将计算得到的桩号赋值给步骤1a2)中路段的起点桩号字段；

1a7).重复以上步骤1a3)-1a6)，给路段的终点桩号赋值；

1a8).重复执行以上步骤1a2)-1a7)，对路线上的所有路段的起点桩号、终点桩号赋值。

1b).借助已有的公路行业采集数据，对待更新路段的编码字段和名称字段赋值：

1b1).获取待更新路段的编码字段和名称字段数据；

1b2).使用叠加的方式同时获取该路段的公路行业采集数据；

1b3).选择一条需要进行编码字段和名称字段赋值的导航路段；

1b4).人工判断上述选择的路段在公路行业采集数据中对应的编码字段和名称字段信息；

1b5).对导航数据中的路线编码字段和名称字段进行赋值；

1b6).重复以上步骤1b3)-1b5)，完成对待更新路段的编码字段和名称字段赋值；

2).点状设施数据的采集和融合，具体包括对以下三种情况分别执行不同的处理；所述情况包括：

I.电子地图中的点状设施数据能通过空间位置及名称字段与公路行业采集数据进行匹配；

II.点状设施数据在电子地图数据中存在，但在公路行业采集数据中无对应；

III.公路行业采集数据中存在的点状设施要素，但电子地图数据中不存在；

3).将融合后的所述道路数据和点状设施数据入库，具体包括：

将上述融合后的数据作为输入数据集追加到已有的目标数据集，并配置所述输入数据集与目标数据集的字段映射关系，若所述输入数据集的输入数据与所述目标数据集的目标数据的字段相匹配则将输入数据入库，否则对输入数据舍弃；

4).基于动态分段技术以及根据入库路段数据对应的各字段对入库数据在电子地图上更新显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中对所述三种不同的情况分别执行不同的处理包括：

对情况I，使用电子地图数据中的名称及空间位置信息与公路行业采集数据对应字段进行匹配，把能够与电子地图数据匹配的公路行业采集数据中的路段编码字段、名称字段、设施编码、上下行属性、位置桩号赋值给电子地图数据；

对情况II的数据以电子地图数据为准，只加载空间信息及其自有的其他属性信息；

对情况III，按照公路行业采集数据的信息自动生成，同时追加到电子地图数据中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤3)的融合后数据的入库之前，还进行数据质量检查、调整路段数据的数字化方向和对路段类型字段的赋值，

其中，所述数据质量检查包括对融合后的数据精度、路段的数字化方向及对融合数据的属性信息的检查；

所述数字化方向的处理包括在融合后的道路数据中检查图层中的方向字段值，若该字段值表示与实际行驶方向一致时不进行调整，否则将所对应路段的起点和终点的里程桩桩号进行对换；

对路段类型字段的赋值为所述对路段对应的道路等级字段赋不同的字段值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1a)中的所述对待更新路段的起点和终点里程桩进行定义和赋值，还包括对路段对应的公路行业采集数据中存在长链和短链情况的里程桩的起点和终点施加偏移量数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中的入库路段数据对应的各字段包括对路段定义一个字段表示该路段的上行和下行属性。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中的路段数据对应的各字段包括对路段的当前正在使用、已废弃以及已在公路行业采集数据中剔除三种不同情况分别定义相应的路段状态字段。