TWI479343B - 主題地圖產生系統及其方法 - Google Patents

Description

主題地圖產生系統及其方法

本發明有關於一種電子地圖產生系統及其方法，且特別是有關於動態顯示主題內容的主題地圖產生系統及其方法。

隨著電腦繪圖及運算技術的發展，配合各種統計資料的蒐集與記錄，包括各式主題資料在內的電子地圖提供給研究或觀察者直觀而便利的圖形暨地理資訊，例如人口密度分布情況或農畜產分布情況等，因此可廣泛被運用來分析地理空間的使用或分配情況，通稱為主題地圖。

請參閱圖1，現有用以產生主題地圖的方式，是同時將地圖中包括的多個地理區域(如行政區域)的地理位置資訊100與相對應的主題資料的主題圖例102(如所述地理區域對應種植的作物種類)合併記錄、儲存。例如以特定的資料格式同步記錄地理位置資料(如向量圖的點位資料)與主題圖例資料，或是記錄於同一資料表10當中。處理單元(圖未示)亦根據所述的同一個資料表10將每一主題圖例102一一轉換到相對應的位置資訊100而產生完整的主題圖。因此，若要在相同的地理區域(例如：台北市)上表現不同的主題(例如：人口密度及建物密度)時，必須為了所述多種主題重覆備置相同的多份地圖及地理位置資訊。

此種儲存方式雖然易於搜尋相對應的地理區域資料，但在地理區域所對應的主題圖例有所變更時(如人口密度產生變化)，或主題圖例未改變，但位置資訊產生變化(例如資料表12中位置資訊100a因地理區域的位置重新規畫有而所變更)，就需要對整個資料表12執行更新及重新轉換所有主題圖例與位置資訊的動作。由於是對整個資料表及主題圖進行更新，經常需要耗費長時間及複雜的轉換運算，特別是當位置資訊產生變化時，多種不同主題的主題地圖全部都必須一一對應重製，在更新的過程中可能會造成主題地圖無法使用的問題。

本發明實施例提供一種主題地圖產生系統，包括地理位置記錄單元、圖例記錄單元、處理單元及主題圖暫存單元。地理位置記錄單元用以記錄多個地理區域的識別資料及每一所述地理區域的位置資訊，圖例記錄單元則用以記錄所述地理區域的識別資料及每一所述地理區域的主題圖例。處理單元連接地理位置記錄單元及圖例記錄單元，並根據地理位置記錄單元及該圖例記錄單元中的識別資料，將對應於相同識別資料的位置資訊及主題圖例進行關聯，以產生主題圖片。主題圖暫存單元連接於處理單元並用以儲存主題圖片。其中，位置資訊是所述地理區域在電子地圖之至少一座標點位，而主題圖片用以根據位置資訊以疊合於電子地圖而產生主題地圖。

除此之外，本發明實施例還提供一種主題地圖產生方法，包括：分別提供地理位置記錄單元及圖例記錄單元，地理位置記錄單元用以記錄多個地理區域的識別資料及每一所述地理區域的位置資訊，而圖例記錄單元用以記錄所 述地理區域的識別資料及每一所述地理區域的主題圖例；根據地理位置記錄單元及圖例記錄單元中的識別資料，將對應到相同之識別資料的位置資訊與主題圖例相互關聯；將主題圖例分別轉換到相互關聯的位置資訊，以產生主題圖片並加以儲存；及將主題圖片根據位置資訊疊合於電子地圖，以產生主題地圖。

綜上所述，本發明實施例所提供的主題地圖產生系統及其方法，利用位置資訊與主題圖例分開記錄，再透過識別資料進行關聯(associate)的方式產生所需的主題地圖，若有多個不同主題的主題圖例資料時，仍只需要一組地理區域的位置資訊。除了易於表現多種不同主題之外，還可減少電腦系統更新地圖資料或圖例資料時的複雜度及運算負荷。

〔主題地圖產生系統實施例〕

請參照圖2所繪示的一種主題地圖產生系統實施例的方塊圖。主題地圖產生系統2包括地理位置記錄單元20、圖例記錄單元22、處理單元24、主題圖暫存單元26及地圖整合單元28。地理位置記錄單元20、圖例記錄單元22、主題圖暫存單元26及地圖整合單元28分別耦接處理單元24。所述的主題地圖產生系統2可在電腦主機、個人數位助理等運算裝置上，以軟體程式的形態加以實作。其中，地理位置記錄單元20、圖例記錄單元22及主題圖暫存單元26可設置於相同或不同的儲存裝置中，例如快閃記憶體或硬碟。處理單元24可為中央處理器、嵌入式控制器等運 算處理裝置。地圖整合單元28則可為包括控制參數及顯示電子地圖的控制圖台。

地理位置記錄單元20用以記錄多個地理區域的識別資料及每個地理區域在電子地圖上對應的位置資訊。具體來說，地理區域包括如縣市、區、里、鄰、土地、建物等各種行政或自然疆界，而地理區域的識別資料則可為任一種具獨一性的數值或文字或其組合，例如各區的識別資料可為相對應的郵遞區號、各里鄰的識別資料可為對應的里鄰編號、而土地或建築物的識別資料則可為經過行政單元畫分的地籍編號或建物編號等。各個地理區域的位置資訊可為所述地理區域在電子地圖上所對應的座標點位，如經緯度座標，或是對應的向量資訊。具體來說，請參閱圖3A所示的地理位置記錄表30，表中的每一筆資料包括識別資料300及位置資訊302。本例中地理位置記錄表30中包括識別資料300為1到4共四筆資料(例如為土地的地籍編號)，及位置資訊302為(a,b,e)、(a,c,e)、(c,d,e)及(b,d,e)共四筆資料，其中a,b,c,d,e分別為電子地圖上的座標點位(請參閱圖4A)。

回到圖2，圖例記錄單元22用以記錄上述各個地理區域的識別資料，以及各地理區域所對應的主題圖例。舉例來說，若主題地圖所要表現的主題是關於土地利用情況，圖例記錄單元22則可能記錄的是各塊土地上所栽植的作物的圖例。若要表現的主題是人口密度的分布情形，圖例記錄單元22記錄的內容則可能是每個縣市的人口數量區間的圖例。請再參見圖3A所示的圖例記錄表32以利理解。圖例記錄表32中的每一筆資料包括識別資料320及主題圖例 322。本例中圖例記錄表32中包括識別資料300為1到4的四筆資料，及主題圖例共四筆資料，其中分別包括A、B、C、D四項圖例(例如分別代表蓮霧、西瓜、香焦、蘋果等農作物，請參閱圖4A)。在本實施例中，圖例記錄單元22可記錄一或多個表現不同主題的主題圖例和對應的地理區域識別資料。因此，除了如上述的作物圖例之外，還可能包括另一組圖例記錄表(圖未示)記錄了相同的地理區域的識別資料1到4，但是分別對應於代表土壤酸鹼度的另外四項圖例W、X、Y及Z。以下的說明僅以圖例記錄表32為例，但其他圖例記錄表與地理位置記錄表的關聯及整合手段亦可依此類推。

特別予以說明的是，圖例記錄表32中所記錄的主題圖例322之內容，除了可為圖片之外，亦可為文字或數值做為特定的圖例圖片的索引代號，並將真正的圖例圖片另外記錄於他處，待與地理區域的位置資訊進行關聯時，再從他處讀取圖例圖片，藉此可減少圖例紀錄表的檔案大小，節省圖例記錄單元22的使用空間。

請再度回到圖2，其中，地理位置記錄單元20與圖例記錄單元22係為分開的至少兩個檔案格式或至少兩個資料表(如圖3A所示的記錄表30及記錄表32)，二者之間透過處理單元24利用相同的地理區域識別資料為索引，一對一地關聯(associate)每一個地理區域的位置資訊及圖例。換言之，處理單元24可搜尋地理位置記錄單元20的任一個地理區域的位置資訊，並且根據所述地理區域的識別資料，於圖例記錄單元22當中搜尋屬於相同的識別資料的主題圖例，藉以獲得在電子地圖上特定座標點位所涵蓋之地 理位置所對應的圖例。請參閱圖3A所示的對應記錄表34。當處理單元24分別將地理位置記錄表30與圖例記錄表32中的位置資訊與主題圖例一一關聯之後，即可形成如對應記錄表34所示的資料內容，即位置資訊340(a,b,e)、(a,c,e)、(c,d,e)及(b,d,e)與主題圖例342中A、B、C、D一對一地對應。需說明的是，處理單元24並不必定產生如圖3A所示的對應記錄表34而儲存在儲存媒體當中，亦可以數列或其他方式於執行比對及關聯的動作時暫時將資料一一對應。

處理單元24除了將地理位置記錄單元20與圖例記錄單元22中的資料相互關聯之外，更可進一步將主題圖例轉換到進行關聯後的位置資訊上。請參閱圖3B的主題圖片36為例，當電子地圖為由a,b,c,d四點所圍成的矩形地，而e點為矩形地的中心點時，延續上述具體例示來說，經處理單元24進行資料關聯後，主題圖例所代表的作物圖形可被整合到對應同一個識別資料(如地籍編號)的地理區域的位置資訊上。例如代表蓮霧的圖式將被對應到由座標點位a、b、e所涵蓋的區塊中、代表西瓜的圖式將被對應到由座標點位a、c、e所涵蓋的區塊中，依此類推，而產生如主題圖片36所示的畫面。

回到圖2，處理單元24可定期地更新主題圖片36，並將所述的主題圖片36暫存於主題圖暫存單元26，以待處理單元24接收到使用者讀取主題地圖的要求時，再從主題圖暫存單元26讀取主題圖片36(繪於圖3B)並疊合(merge)於地圖整合單元28中的電子地圖圖層上，透過控制圖台顯示出標示了土地上所種植之作物的主題地圖38(示於圖 3B)。

在本實施例中，將地理區域的位置資訊與對應的主題圖例分別記錄在不同的記錄單元，具有易於更新資料記錄的效果。相較於將地理區域的所有資料合併記錄在同一個記錄單元中的手段來說，將位置資訊與主題圖例分開記錄時，不論是主題圖例的變更，或是地理區域的位置資訊改變，都不會影響到另一個記錄單元所記錄的資料內容。以土地上的農作物栽植為例，作為識別資料的地籍編號通常不會變更，但是相同地籍編號所對應的位置資訊或是主題圖例卻可能改變，例如因為土地重劃而使得同一地籍編號所對應的土地面積或位置不同，而同一塊土地上所種植的作物也有可能因為氣候或經濟因素而改變。

請參閱圖4A所示的地理位置記錄表30a，其中，作為識別資料的地籍編號雖未變更，但相較於圖3A所示的地理位置記錄表30而言，相同識別資料300a所對應的位置資訊302a內容已經變更。在本例中，識別資料1到4分別對應(a,b,g,f)、(f,g,i,h)、(h,i,k,j)及(j,k,d,c)四個位置資訊，其中，f、h、j為介於a及c之間的座標點位，g、i、k為介於b及d之間的座標點位。當上述地理位置記錄表30a更新時，若相同地籍上的作物未變更，圖例記錄表32a則無需更新，故圖例記錄表32a中的識別資料320a與主題圖例322a的內容仍與圖3A所示的圖例記錄表32相同。

此時，無論是位置資訊或是主題圖例的變動，處理單元24僅需根據指令更新其中一個或兩個相對應的記錄表中的資料後，即完成對地理位置記錄表30a或圖例記錄表32a的修改。接著再利用未變動的識別資料重新關聯地理區域的位置資訊與主題圖例以產生更新的主題圖片36a(如圖4B所示)。最後，當處理單元24接收到讀取主題地圖的要求時，再將主題圖片36a疊合到地圖整合單元28的電子地圖圖層上，而產生如圖4B所示的主題地圖38a。

[主題地圖產生方法實施例]

請參閱圖5，圖5所繪示的是本發明提供的一種主題地圖產生方法的實施例流程圖。本實施例所述的流程方法可由圖2所示的主題地圖產生系統2實作，故請一併參照圖2所示的方塊圖以利理解。

本實施例中首先可提供地理位置記錄單元20及圖例記錄單元22(S501)，地理位置記錄單元20用以記錄多個地理區域的識別資料及每個地理區域在電子地圖上對應的位置資訊，而圖例記錄單元22則用以記錄各個地理區域的識別資料，以及各地理區域所對應的主題圖例。以土地利用主題為例，識別資料可為每一塊土地的地籍編號，位置申訊則可為每一個地籍編號對應之土地的座標點位，而主題圖例則用以說明地籍編號所對應之土地上所種植之作物內容。

處理單元24連接及讀取上述的地理位置記錄單元20與圖例記錄單元22，並利用兩個記錄單元中共通的識別資料將每一塊土地(地理區域)的位置資訊與主題圖例加以關聯(S503)，並將主題圖例的內容轉換到對應於同一識別資料的位置資訊上(S505)，藉此而產生主題圖片後記錄於主題圖暫存單元26(S507)。當主題圖片產生後，處理單元22可等待使用者透過地圖整合單元28所輸入的要求而顯示所述的主題地圖。當處理單元24確實收到顯示主題地圖的要求時(S509)，處理單元24可將主題圖片疊合到地圖整合單元28的電子地圖上顯示(S511)，以便在看得到地圖上所顯示的街道、土地或建築的情況下，亦能觀察到土地上(例如農田)的作物栽植分布情況。

此外，在等待使用者輸入要求以顯示主題地圖之外，處理單元24亦可按照排程，定期或不定期主動地執行更新程序(S513)，例如每日一次(定期)、或是在系統接收到更新命令時(不定期)重新將地理位置記錄單元20及圖例記錄單元22中的位置資訊與主題圖例相互關聯(S503)，並且再度將主題圖例轉換到相對應的位置上(S505)，以及重新產生主題圖片以儲存在主題圖暫存單元26裡(S507)。其中，若定期更新的頻率設置極高，亦可達到即時更新的效果，唯在實作上因主題地圖的狀態並非瞬息萬變，故較少以即時更新的方法運行。

由於同一地籍編號所對的土地可能經過重新規劃而改變面積、方位，或者是在同一塊土地上因季節或經濟因素而改變作物項目，故而可由處理單元22接收指令而更新地理位置記錄單元20或圖例記錄單元22的內容。藉此，定期地重新關聯兩個記錄單元以及整合兩個記錄單元的資料而產生最近的主題圖片，以便在主題圖暫存單元26中保存新的主題資訊以供疊合到地圖整合單元28的電子地圖上。

[實施例的可能功效]

根據本發明實施例，上述的主題地圖產生系統及其方法可避免因將地理位置與主題圖例都記錄在同一個檔案格式或資料表內，並直接由所述的一個檔案格式或資料表產生主題圖，而在遇到資料有更新的情況時，必須停止對所述檔案格式或資料表的讀取，待處理單元根據同一資料表中的內容重新轉出完整的主題圖等等複雜的更新工作。特別是在位置資訊的資料有變動時，必須將不同主題的主題圖全部一併更新而產生的大量運算負擔。

此外，透過定期產生主題圖片並暫存於主題圖暫存單元的手段，可避免過多使用者發出讀取主題地圖之求要時，處理單元必須不斷關聯資料並繪製主題圖片而產生的運算效能不彰或系統負荷過量的問題。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

10．．．資料表

100．．．位置資訊

102．．．主題圖例

12．．．資料表

100a．．．位置資訊

102a．．．主題圖例

2．．．主題地圖產生系統

20．．．地理位置記錄單元

22．．．圖例記錄單元

24．．．處理單元

26．．．主題圖暫存單元

28．．．地圖整合單元

30,30a．．．地理位置記錄表

300,300a．．．識別資料

302,302a．．．位置資訊

32,32a．．．圖例記錄表

320,320a．．．識別資料

322,322a．．．主題圖例

34．．．對應記錄表

340．．．位置資訊

342．．．主題圖例

36,36a．．．主題圖片

38,38a．．．主題地圖

S501-S513．．．流程步驟

圖1：習知的地理區域資訊記錄方式示意圖；

圖2：本發明提供的一種主題地圖產生系統實施例之方塊圖；

圖3A：本發明提供的地理區域位置資訊及主題圖例實施例的示意圖；

圖3B：本發明提供的主題圖片及主題地圖實施例的示意圖；

圖4A：本發明提供的更新後地理區域位置資訊及主題圖例實施例的示意圖；

圖4B：本發明提供的更新後主題圖片及主題地圖實施例的示意圖；及

圖5：本發明提供的一種主題地圖產生方法實施例之流程圖。

2．．．主題地圖產生系統

20．．．地理位置記錄單元

22．．．圖例記錄單元

24．．．處理單元

26．．．主題圖暫存單元

28．．．地圖整合單元

Claims (10)

1. 一種主題地圖產生系統，包括：一地理位置記錄單元，用以記錄多個地理區域的識別資料及每一所述地理區域的一位置資訊；一圖例記錄單元，用以記錄該些地理區域的該些識別資料及每一所述地理區域的一主題圖例；一處理單元，連接該地理位置記錄單元及該圖例記錄單元，該處理單元根據該地理位置記錄單元中的該些識別資料及該圖例記錄單元中的該些識別資料，將對應於相同的該識別資料的該位置資訊及該主題圖例進行關聯，以產生一主題圖片，其中該主題圖片是將該主題圖例的內容轉換到對應於同一識別資料的該位置資訊上；及一主題圖暫存單元，連接於該處理單元，用以儲存該主題圖片；其中，該位置資訊是該地理區域在一電子地圖之至少一座標點位，該主題圖片用以根據該位置資訊供疊合於該電子地圖而產生該主題地圖。
2. 如申請專利範圍第1項所述的主題地圖產生系統，更包括：一地圖整合單元，連接於該處理單元，該地圖整合單元包括該電子地圖，並用以輸入讀取該主題地圖的要求；其中，該處理單元根據讀取該主題地圖的要求，讀取該主題地圖並疊合於該電子地圖。
3. 如申請專利範圍第2項所述的主題地圖產生系統，其中 ，該地圖整合單元還包括一控制圖台，該處理單元輸出該主題地圖到該控制圖台顯示。
4. 如申請專利範圍第1項所述的主題地圖產生系統，其中，該處理單元還用以接收更新該地理位置記錄單元或該圖例記錄單元之指令，以更新該位置資訊或該主題圖例。
5. 如申請專利範圍第4項所述的主題地圖產生系統，其中，該處理單元還定期重新關聯該位置資訊及該主題圖例，以更新該主題圖片。
6. 如申請專利範圍第1項所述的主題地圖產生系統，其中，該地理位置記錄單元及該圖例記錄單元為個別獨立的檔案格式或資料表。
7. 一種主題地圖產生方法，包括：分別提供一地理位置記錄單元及一圖例記錄單元，該地理位置記錄單元用以記錄多個地理區域的識別資料及每一所述地理區域的一位置資訊，而該圖例記錄單元用以記錄該些地理區域的該些識別資料及每一所述地理區域的一主題圖例；根據該地理位置記錄單元中的該識別資料以及該圖例記錄單元中的該識別資料，將對應到相同之識別資料的該位置資訊與該主題圖例相互關聯；將該些主題圖例分別轉換到相互關聯的該位置資訊，以產生一主題圖片並加以儲存，其中該主題圖片是將該主題圖例的內容轉換到對應於同一識別資料的該位置資訊上；及將該主題圖片根據該位置資訊疊合於一電子地圖，以 產生該主題地圖。
8. 如申請專利範圍第7項所述的主題地圖產生方法，其中，將該主題圖片根據該位置資訊疊合於該電子地圖，以產生該主題地圖之前，還包括：接收讀取該主題地圖的一要求。
9. 如申請專利範圍第7項所述的主題地圖產生方法，其中，產生該主題圖片之後，還包括：定時執行一更新程序，以重新關聯該些位置資訊及該些主題圖例。
10. 如申請專利範圍第9項所述的主題地圖產生方法，其中，重新關聯該些位置資訊及該些主題圖例之後還包括：根據重新關聯的該些位置資訊及該些主題圖例更新該主題圖片並加以儲存。