CN1296856C - 小频宽地图撷取传送系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种小频宽地图撷取传送系统及方法，其是将地图资料以图层的概念进行分类，例如：可将车站、绿地或学校等各种设施订为不同图层，而地图的资料在进行传递时事先以依使用者设定或常用的图层进行传递，以节省频宽的使用，并可减少传递时的信息量；此外，本发明尚可将实际地图的图层资料以图块的方式进行小规模的资料切割，以节省使用者所需抓取的信息量及节省资料传输的频宽，倘若当系统发现使用者所需要显示的坐标超出原先的底图范围时，则可自动再向服务器端抓取短少的资料图块进行补充，以提供给客户端一较佳的路径指示服务。

Description

小频宽地图撷取传送系统及方法

技术领域

本发明是应用于小频宽地图撷取的技术领域，尤指一种以常用的图层进行传递地图的资料，而能减少抓取的信息量及节省资料传输频宽的系统及方法。

技术背景

按现今网络科技快速发展，而连线传输时的网络频宽(bandwidth)不足于壅塞的情况则为近年来网络业者所欲解决的技术瓶颈所在；然而对于需要较大频宽的电子地图业者而言更是雪上加霜，而目前网络电子地图的应用大多区分为以线条、多边形、少许文件图形及文字所组成的向量式地图(画面较单调)与点矩阵式地图(画面较细致)所构成，且所使用的传输及组图方式大致可分为三大类，第一种方法为需要下载外挂程序(Plug in)，虽然此种方式的向量地图资料量所占有的位数较少，不会占有太多频宽，但必须先行安装外挂程序，且以后如果外挂程序更新时必须重新下载；第二种方法是直接传输图形文件，该图形文件较占频宽，会使服务器(Server)的负担加重，进而影响传输速率、下载速度，且用户端(Client)对读取过的图形并无记录，当来回卷动图层的资料间必须重新传输；第三种方法为使用程序语言(如JAVA)来动态下载电子地图的图形文件，虽然读取过的区域地图不会再重新下载读取，但传输位图形档仍较占频宽，亦无法解决上线人数所需的频宽要求；由上述三种方法得知，其传统网络传输时的外挂程序所占用的位量较大，而图形文件皆以区域的整幅地图设计，其上的底图(如道路、山、河流等对象)及地标(如建筑物、指示标志等对象)组件会产生重复读取的情形发生，相对需要其它极大的频宽，及容易影响网络流量的顺畅性，要如何设法解决电子地图于传呼时所造成的缺失，便为相关业者所亟待研究改善的方向所在。

发明内容

本发明的主要目的，是在提供一种小频宽地图撷取传送系统及方法，以节省频宽的使用及减少传递时的信息量。

为达成上述目的，本发明是利用将地图资料以图层的概念进行分类储存，而地图的资料在进行传递时可事先依使用者设定或以常用的图层进行传递，因此，得以节省频宽的使用及减少传递时的信息量，而克服前述诸缺失。

此外，本发明尚可将实际地图的图层资料以图块的方式进行小规模的资料切割，以节省使用者所需抓取的信息量及节省资料传输的频宽，且适用于远程无线服务小频宽的资料传输，倘若当系统发现使用者所需要显示的坐标超出原先的底图范围时，则可自动再向服务器端抓取短少的资料图块进行补充，为提供给用户端装置一较佳的地图指示服务。

根据本发明所提供的一种小频宽地图撷取传送系统及方法，可得到如下的有益效果：可依用户端装置的需求，随时通过服务器端下载最新不同属性地图资料至用户端装置，并可依目前网络速度，调整抓取资料的范围区域，以节省频宽；另有，由于地图资料是储存于服务器端的资料库内，因此，用户端装置不需准备较大的记忆体设备进行图资储存；此外，如果因地图资料变动需要更新地图资料时，仅需修正服务器端资料库的地图资料，而不需一个一个用户端装置作更新动作，仅需等待用户端装置的需要而提供下载最新的地图资料；再者，由于服务器端的地图资料是采用向量进行图资的压缩，所以地图可以任意的进行缩小/放大，而地图资料的属性，则可由用户端装置决定是否需要下载。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统架构的实施环境示意图。

图2为本发明一实施例的系统架构的方块示意图。

图3A及图3B分别显示本发明用户者端显示屏的显示画面实施例示意图。

图4为本发明的向量地图压缩的处理方法的流程图。

图5为记录每一小区块内地图资料的实施例示意图。

图6为本发明的取得地图资料方法的流程图。

图号说明

2   用户端装置

21  通讯模块

22  GPS卫星定位模块

23  GIS资料解码模块

24  记忆体模块

25  显示屏

26  微处理器

3   服务器端

31  通讯网络设备

32  服务器

321 GIS资料编码/压缩模块

322 GIS资料库

323 GIS资料取得模块

4   卫星

具体实施方式

为能让审查员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。首先，本发明主要将地图资料以图层的概念进行分类而储存，例如可将车站、绿地或学校等各种设施订为不同图层。在进行传递时依使用者设定或常用的图层进行传递，以节省频宽的使用，并减少传递时的信息量，所以常用的图层进行传递，可于使用者所要设定显示的设施未显示出来时，再向服务器端要求下载。

另外，于本实施例中尚将地图资料作方块方式的切割，令每个切割后的小地图区块分别具有所代表的区域识别码(ID)，当系统发现使用者所需要显示的坐标超出原先的底图范围时，则可再发送短少的资料图块进行补充，以更节省使用者所需抓取的信息量。

有关本发明的小频宽地图撷取传送系统及方法的较佳实施例，请参阅图1所显示的系统架构示意图，其主要利用无线通讯网络传输的方式让服务器(server)能提供用户端装置所需的电子地图资料，且用户端装置内不需内置地图，即可通过服务器端下载方式显示各类不同的图层资料。

配合图2所示，其中在用户端装置2包含：GPS卫星定位模块22，用以接收卫星4所传送的卫星讯号，以计算出该用户端装置2的目前位置坐标；通讯模块21，供与服务器端3建立一资料无线传输的连结，以使服务器端3得以取得用户端装置2目前所在地的经纬度，而该通讯模块21所使用的传输协议可为PHS/GSM/CDMA等发射功率较远通讯距离的通讯网络；GIS资料解码模块23，用以对经由通讯模块21所取得的小区域地图压缩资料及各项图层的压缩资料进行地图解压缩工作，以取得地图各点的资料；记忆体模块24，用以储存经GIS资料解码模块23解压缩过后的地图各点资料；显示屏25，通过GIS资料解码模块23所取得的地图各点及属性资料，并考虑使用者所使用的图形缩放比例的一/二/四线道道路，为提供客户不同的需求进行不同属性图层的显示，可为一使用于行动装置上的液晶显示屏(LCM)，另，用户可以通过触控式面板点触或是通过keypad(图未示)进行相关资料点选或是比例切换；微处理器26，通过GPS卫星定位模块22以取得用户端装置2目前所在地的经纬度，并藉由通讯模块21将该目前所在地的经纬度送至服务器端3以取得相关的地图资料，再将此相关地图资料转送至GIS资料解码模块进行解压缩，并将经GIS资料解码模块解压缩后的资料储存于记忆体模块24内，并依使用者的设定选择显示于显示屏上。

此外，该服务器端3包含：通讯网络设备31，用以提供无线通讯网络的资料传输，其是TCP/IP传输协议，藉由此协议发展出针对地图区域ID的取得及针对所需要发送至用户端装置的地图资料的封包定义的传输协议，以利于资料的有效传递；主机服务器32，包含：GIS资料编码/压缩模块321，主要用以进行各图层属性资料最佳化压缩、实际向量地图资料有效压缩，以及封包封装；GIS资料库322，为一种小区域地图资料的资料库，且记录各小区域地图图资及小区域ID对应值，而上述各向量地图资料都已通过GIS资料编码/压缩模块321进行压缩而保存于资料库中；GIS资料取得模块323，通过用户端装置2所传送的经纬度换算出其对应的小区域地图区域识别码(ID)，使将所需地图资料由GIS资料库322中撷取出来并交由通讯网络设备，以利于发送至用户端装置2。

本实施例中是以GPS卫星定位模块22接收卫星4所传送的卫星讯号而得出用户端装置2的目前位置坐标，然若GPS卫星定位模块22失效时或对于一些未配备有GPS卫星定位模块22的装置，则可改以利用通讯模块21，以所使用的传输协议如：PHS/GSM/CDMA等与装置2所在地最近的三个所采用系统相对应的基地台联系，微处理器26利用三角地位法而取得装置2的目前位置坐标再藉由通讯模块21转传给服务器端3。

请参阅图3A与图3B，用以说明本案的图层观念。假设用户端装置2欲查询学校设施，则该服务器端3传送的图层资料，除基本道路信息外，还包括学校图层资料。用户端装置2将前述资料解码后通过显示屏25显示如图3A的画面。其中S表示目前用户端装置2所在位置，其箭头方向代表其用户端装置2的前进方向，此方向可利用用户端装置2中GPS模块22前后取得的位置坐标计算而得。

同样的，若用户端装置2欲查询者为警察局，则服务器端3传送警察局图层资料。用户端装置2经处理后将如图3B所示。

本发明主要将地图资料以图层的概念进行分类，例如可将车站、绿地或学校等各种设施订为不同图层，分门别类的储存，当传递时，可如前述实施例依用户端装置2所选定的设施传递所需的地图图层资料，另外，亦可设计为在进行传递时事先以常用的图层进行传递，如用户端装置2所要设定显示的设施未显示出来时，则可另外再向服务器端3要求下载；由于只传递所需或部分的图层资料，与传统将所有地图道路设施等资料统一储存且一并传送者相比，不仅可节省频宽的使用，并减少传递时的信息量。请参阅图4所示，为本实施例中服务器端GIS资料库的小区块向量地图压缩的处理方法，是包含下列步骤：

将地图图层资料以横轴及纵轴各划分为X等份及Y等份的区域(步骤S301)，如图5所示；

记录每一小区域的左上角与右下角经纬度与相对应的区域识别码(ID)(步骤S302)；

将每一小区域内的向量地图资料进行路径起始及相对位置记录，并进行压缩，本实施例中设定以每一小区域的左上角作为该小区域的原点(步骤S303)；

例如：点a2与点a1，记录方法如下：

记录点a1：记录a1与小区块原点的相对坐标；

记录点a2：记录a2与a1的相对坐标；

因为相对的图资范围较小，故采用相对坐标可用较小的位数进行记录，与整幅图记载时的相对位置，可以省下许多的记录空间；

将学校/公园/车站等每一据点以一图层进行保存，且类似如线性地图图层资料可以图块的方式进行小规模的资料切割，并进行据点相对坐标及文字资料压缩，以节省用户端装置2所需抓取的信息量及节省资料传输的频宽(步骤S304)。

请参阅图6所示，为取得地图图层资料的方法流程，其包含：

(1)用户端装置2通过GPS卫星定位或是无线通讯网络以取得用户端装置2目前所在地的经纬度(步骤S501)；

(2)判断用户端装置2目前所处的经纬度是否超过已取得的小区域地图资料的区域；

用户端装置2将前述目前所在地的经纬度传送给服务器端3，服务器端3接收后，除将目前经纬度记录下来外，并将用户端装置2目前的经纬度与前一次传送给该用户端装置2的小范围区域的左下角及右下角经纬度比较，当超过前一次小区域地图的左上角及右下角记录的经纬度后，将目前位置的经纬度与前一次取得的地图资料的经纬度经比较换算后，以取得相对方向及距离，并计算出需取得小区域地图的区域识别码(ID)(步骤S502)；

(3)根据上述用户端装置2据点所取得的相对方向、距离及区域识别码(ID)的相关资料，取得上述指定的相关小区域地图资料与据点资料，经由无线通讯网络从服务器端传送至用户端装置2(步骤S503)；

(4)用户端装置2将取得的小区域地图资料进行解码动作(步骤S504)；

(5)用户端装置2将取得的小区域地图资料进行绘制动作(步骤505)；

(6)另外，本实施例进一步提供用户端装置2可放大或缩小的功效。请续参图6，其中步骤506判断用户端装置2是否有放大图资内容及缩小图资资料的需要；

(7)通过用户端装置2的放大及缩小比例决定据点资料的显示与否，如高过所定义的阶层比例，即显示较为清楚的据点及路名(步骤S507)；

例如：放大比例大于5倍，即显示一线道(巷/弄)、二线道、四线道、主干道；而放大比例大于2倍，则显示二线道、四线道、主干道；又缩小比例小于1倍，则显示四线道、主干道等。

藉由本方法可依用户端装置2的需求，随时通过服务器端3下载最新不同属性地图资料至用户端装置2，并可依目前网络速度，调整抓取资料的范围区域，以节省频宽；且由于地图资料是储存于服务器端3的资料库内，因此，用户端装置2不需准备较大的记忆体设备进行图资储存；倘若有因地图资料变动需要更新地图资料时，仅需修正服务器端3资料库的地图资料，而不需一个一个用户端装置2作更新动作，仅需等待用户端装置2的需要而提供下载最新的地图资料；再者，由于服务器端3的地图资料是采用向量进行图资的压缩，所以地图可以任意的进行缩小/放大，而地图资料的属性，则可由用户端装置2决定是否需要下载。

综上所陈，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围应以权利要求书的范围为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (6)

1、一种小频宽地图撷取传送系统，其包含：

至少一个用户端装置，这些用户端装置皆包含有一通讯模块，是依据该用户端装置的需求条件发出电子地图服务的请求讯息，该请求讯息信息中包含该用户端装置所在位置；及

服务器端，用以根据该用户端装置发出的电子地图服务的请求讯息以取用所需的地图资料，并传送给该用户端装置；其特征在于：该服务器端所储存的该地图资料是以图层观念进行分类储存，并将该地图图层资料依横轴及纵轴划分为多个同等份的小区域，且该每一个区域具有其所相对应的区域识别码。

2、如权利要求1所述的小频宽地图撷取传送系统，其特征在于该用户端装置包含：

一通讯模块，供与无线通讯网络建立一资料无线传输的连结；

一GPS卫星定位模块，用以接收卫星所传送的卫星讯号，以计算出该用户端装置的目前位置坐标；

一GIS资料解码模块，用以对经由该通讯模块所取得的对应的地图压缩资料及各项图层的压缩资料进行地图解压缩工作，以取得地图各点的资料；

一记忆体模块，用以储存经该GIS资料解码模块解压缩过后的地图各点资料；

一显示屏，通过该GIS资料解码模块所取得的地图各点及属性资料，为提供用户端装置不同的需求进行不同属性图层的显示；

一微处理器，通过该GPS卫星定位模块取得用户端装置目前所在地的坐标，并通过该通讯模块送至该服务器端以取得相关的地图资料。

3、如权利要求1所述的小频宽地图撷取传送系统，其特征在于该用户端装置包含：

一通讯模块，供与无线通讯网络建立一资料无线传输的连结，以取得用户端装置的目前位置坐标；

一GIS资料解码模块，用以对经由该通讯模块所取得的对应的地图压缩资料及各项图层的压缩资料进行地图解压缩工作，以取得地图各点的资料；

一记忆体模块，用以储存经该GIS资料解码模块解压缩过后的地图各点资料；

一显示屏，通过该GIS资料解码模块所取得的地图各点及属性资料，为提供用户端装置不同的需求进行不同属性图层的显示；

一微处理器，通过该通讯模块取得用户端装置的目前位置坐标并藉由该通讯模块送至该服务器端以取得相关的地图资料。

4、如权利要求2所述的小频宽地图撷取传送系统，其特征在于该服务器端包含：一通讯网络设备和一服务器，其中该通讯网络设备用以经过无线通讯网络将资料传输给该服务器，该服务器包含：

GIS资料编码/压缩模块，主要用以进行该各图层属性资料最佳化压缩、实际向量地图资料有效压缩，以及封包封装；

GIS资料库，为一小区域地图资料的资料库，且记录该各小区域地图图资及小区域识别码对应值，而各向量地图资料都已通过GIS资料编码/压缩模块进行压缩而保存于资料库中；

GIS资料取得模块，通过用户端装置所传送的请求讯息，将所需地图资料由该GIS资料库中撷取出来并交由该通讯网络设备，以利于发送至该用户端装置。

5、一种取得地图资料的方法，其主要利用无线通讯网络传输的方式让该服务器端能提供该用户端装置所需的电子地图资料，其特征在于包含：

服务器端将地图资料以图层观念进行分类储存，该地图资料依横轴及纵轴划分为数个同等份的小区域，该每一个区域具有其所相对应的区域识别码；

取得用户端装置的目前所在地位置的坐标；

判断该用户端装置的目前所在地位置的坐标是否超过前一次取得的小区域地图的坐标；

倘若没超过则继续使用前一次取得的小区域地图；反之，则比较该目前取得的位置坐标与该前一次取得的小区域地图坐标，经换算后，取得相对方向及距离，并计算出需取得新的小区域地图的区域识别码；

经由无线通讯网络将从服务器端取得的该新的小区域地图资料与据点资料传送至该用户端装置；

该用户端装置将取得的小区域地图资料进行解码动作；

将该解码后的地图资料进行绘制动作。

6、如权利要求5所述的取得地图资料的方法，其特征在于：于该用户端装置将该解码后的地图资料进行绘制动作的步骤前，判断使用者是否有放大及缩小地图资料的需求；倘若没有，则进行绘制后直接显示；反之，则通过用户的放大及缩小比例决定据点资料的显示。

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