車載娛樂系統最重要的一個功能就是導航,而地圖資料則是導航的基礎,下面就介紹一下車載導航地圖資料的格式。

一、地圖資料格式分類

按照地圖的數字化,到中間轉換和最後被使用這幾個層次,將地圖資料分為以下幾類:

1。

母庫格式

:地圖的數字化,即是將實物進行數字化,然後進行儲存,母庫格式一般以ASCLL碼來進行儲存,主要是方便於編輯和儲存,如TAB格式

數字化又可分為 :路網數字化、POI數字化、文字河流湖數字化和橋樑建築的數字化等,例如路——->link,簡單路口——->node,複雜路口——->ComplexIntersection等

2。

交換格式

:資料轉化,即是將母庫格式轉變成各種其他格式,一般都是公開格式,也是以ASCLL碼進行儲存,方便進行轉換應用,如 MIF格式\SHP格式\GDF格式\圖商交換格式(四維圖新:NIMIF格式,高德:AXF格式,瑞圖:RTM格式)\RDF格式

3。

應用格式

(也叫物理格式/儲存格式):資料的使用,以二進位制的方式儲存,主要是方便計算機(軟體)能夠高效統一的使用資料,如 KIWI格式\SDAL\NDS

其實我們平時說的車載導航的地圖資料格式是指應用格式。而母庫格式和交換格式則主要是用來修改和儲存資料。

二、地圖編譯

地圖的編譯其實就是格式轉換的過程。

為了對現實世界儘可能完整準確地體現,圖商收集和製作的地圖資料(

母庫格式

)往往是非常充實但又繁瑣複雜的,而對於儲存空間和處理能力有限的汽車車機來說,這些內容是無法直接照單全收的。同時,不同的圖商提供的地圖資料往往都基於不同的儲存格式(

交換格式

),有時候還需要加入來自於第三方的補充內容,而不同導航軟體對其導航功能的設計也千差萬別。所以,為了適配相應的導航軟體,原始的地圖資料需要經過地圖編譯這個環節才能最終被導航使用。在這個過程中,原始的地圖資料和其他的補充內容會經過重新組織,去除冗餘,並按照不同的需求壓縮成各種儲存格式(

應用格式

),以適應不同平臺不同客戶的裝載使用要求。

目前車載導航地圖最常用的就是NDS格式,所以一般把各種交換資料變成NDS格式的過程就叫NDS編譯。

三、NDS格式

NDS的全稱是Navigation Data Standard(導航資料標準),是一種導航資料標準格式,NDS的設計使其在資料更新、資料安全度、資料可靠性上擁有一定的優勢,所以普遍應用於車規級導航產品,由位於德國的NDS協會制定和維護。NDS協會希望打造一種標準化的導航資料化格式,從而使得導航資料可以和導航軟體分離,導航資料可以兼容於不同導航系統。

NDS的設計模型及其特點:

一份NDS資料可以稱為是一個Database(資料庫),它是透過NDS協會發布的NDS資料規格所規範好的標準資料庫。這意味著,只要按照這個標準規格去生產NDS資料,得到的資料格式將是一致的。一個NDS Database可由多個Product Database(產品資料庫)組成,這些Product Database可以來自不同的資料供應商,並且可以進行獨立的版本控制和版本更新。每一個Product Database都可以被進一步的劃分成多個Update Region(更新區域),顧名思義,它代表資料庫中進行資料更新的地理範圍。

在NDS資料庫中,所有的導航資料都會按照不同的功能,被組織成一個個的Building Block(結構單元)。Building Block的Type(型別)定義了儲存在其中的資料的功能,為了滿足不同的使用場景,導航應用需要對不同Type的Building Block進行過濾和組合,比如,需要計算一條路徑並顯示在車機螢幕上,就需要同時呼叫Routing(算路)和Basic Map Display(地圖顯示)這兩個Building Block。

在某些Building Block比如Basic Map Display(地圖顯示)、Routing(算路)、Trafficinformation(交通訊息)等中,資料會被分割成不同的Level(層)。根據Type的不同,一個building block最多可以有16個level。Level越高,資料所包含的空間範圍越大,其中所包含的資料複雜程度越低,資料量越小;而Level越低,資料的複雜程度越高,可以體現的細節也越多,資料量也相應地會更大。在實際的應用中,Level的概念可以理解為比例尺,隨著比例尺的變化,地理要素會被綜合,次重要的要素將被過濾掉。引入這種分層結構的優點在於,在地圖顯示和路徑規劃過程中,由於高Level的資料過濾掉了不必要的細節,從而提升了地圖顯示的效率,也加快了地圖規劃結果

每個Level的資料被劃分為相同大小且沒有重疊的正方形網格,稱之為Tile(網格),這些Tile通常用於資料訪問,及根據其地理位置確定與其相關的資料內容。在現實情況中,這些資料的內容比如道路的形狀、名稱、拓撲連線關係、交通限制資訊等發生變化的時候,就需要對地圖資料進行更新。此時,NDS資料庫可以根據該要素的地理位置,很快檢索到相應的Tile,然後對該Tile進行替換,對tile的操作可能就是資料表中的某一行,這種更新方式,充分利用了DBMS的特性,簡化了關係的維護。