精细化导航电子地图设计与制作研究

古敏聪

（佛山市测绘地理信息研究院，广东 佛山 528000）

1 引言

随着汽车产业和电子地图信息服务的迅速发展，导航电子地图逐渐融入到生活的方方面面，地图的精准化、丰富度越来越受到导航业关注[1]。当前，用户对电子地图的需求不断增多，不再限于传统电子地图的表现内容和形式，而是希望地图更具“内涵”，内容更加深入详细。例如，兴趣点（Point Of Interest，简称POI）的深度信息就是一项面向精细化导航电子地图的新型数据[2]。

关于POI 的深度信息设计方法与应用，本文主要以大厦楼宇的租户信息要素数据为例，重点介绍了该要素的设计思想、数据采集和内业制作的流程与方法，根据实际作业经验，提供了POI 深度信息属性数据与其建筑物底面的位置关联方法。基于这种设计具体的应用场景是：当输入目的地或在电子地图上直接点击建筑物时，可以轻松查询到大厦以及大厦里的租户信息，如租户名称、联系方式及所在楼层信息，同时动态显示每个租户楼层示意图，使用户能够生动直观地查看详细POI 信息，给用户带来了更加专业、便利的导航体验，实现了精细化导航的要求。

2 POI 深度信息模型设计

租户是导航电子地图领域特定描述在商业大厦或写字楼中具有社会经济属性的单位或团体，如某公司等，对租户相关属性的说明称为租户信息，主体包括租户的名称、联系方式及所在的楼层信息等。

2.1 模型设计技术方法

租户信息的数据模型设计，在遵从统一建模语言（UML）标准的基础上，结合了面向对象的分析与设计原理进行模型设计。具体采用的技术方法如下：

（1）采用UML 统一建模语言

租户信息数据模型设计采用面向对象的设计方式，UML（Unified Modeling Language）是基于面向对象技术的标准建模语言，定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用。使用UML 进行租户信息的数据库设计，不仅可以描述数据结构，还能描述数据之间的关系[3]。 租户信息中的空间对象、数据对象、属性信息及对象数据之间的关系均可用UML 语言描述。空间对象可以用UML 中的类进行映射，使其具有空间特征，空间对象的属性用类中的属性表示。数据对象在数据库中为表，直接用UML 的类表示，对象属性通过类的属性表示。空间对象之间、数据对象之间、空间对象和数据对象之间的关系可通过UML 的关系进行记录。租户信息模型成果最终将以UML 方式进行表达与展现。

（2）基于面向对象的分析与设计

采用面向对象的方法进行租户信息对象的分析以及模型设计，建立面向对象的数据库结构。通过建立完整统一的数据模型，实现对象的几何图形特征与属性特征、个体特征与关系特征、当前时态特征与历史时态特征的一体化管理，有效满足未来数据管理维护的便捷性和灵活性的双重需要。

2.2 要素数据模型设计

租户信息是依附于建筑物底面而制作的属性数据，数据内容主要包括出租方和租户的名称、楼层数以及电话等信息。在传统导航电子地图基础上，根据现场采集的大厦水牌录入租户的属性信息，并与已有的建筑物底面进行叠加，实现位置关联。

（1）根据现场采集大厦水牌照片，录入租户的名称、电话、楼层等属性信息，租户信息依附于大厦，是多对一关系，因此需建立大厦与租户POI 的“父子关系”。

（2）租户的楼层信息如果跨越多个楼层，需对楼层进行拆分，每一层单独记录，并删除大厦的空缺楼层。同时，对具有一定语义的楼层信息，如B1、B2 层等，采用相应的阿拉伯数字表示，保障模型的一致性。

（3）建立大厦和租户信息、建筑物底面的数据关联，租户信息与大厦信息可以通过关联形成一个物理表，为方便后续数据编译，将两者融合为一张数据表。对象模型分析如图1 所示。

图1 租户信息要素关联信息模型设计

3 制作流程与方法

3.1 数据资料分析与准备

数据采集和制作之前，需要选取制作租户信息的大厦进行分析，选取要求为各城市具有代表性或较知名的大厦，大厦的POI 属性数据应包括大厦的名称、唯一编码以及位置信息。为提高数据交换格式的开放性，大厦的POI 数据采用MDB 数据格式。

为实现租户信息要素在导航电子地图中的空间定位，建立租户信息与建筑物面的位置关联，需在数据制作前准备建筑物底面数据，其中包括建筑物面的标识号（Carto_ID）和建筑物高度信息（Height）。

3.2 数据制作流程与方法

基于上述数据模型设计和前期数据资料，建立了一套完整的数据制作流程用以支撑数据生产，整个制作流程分为数据采集、数据录入、数据编辑以及与建筑物面匹配等。具体制作流程如图2 所示。

3.2.1 数据采集

数据采集主要针对租户名称、租户楼层信息、大厦总楼层以及空缺楼层，可通过大厦水牌获取完整的POI 详细信息。大厦总楼层数及空缺楼层数可通过大厦内的电梯面板按钮反映的楼层情况来获取，为避免采集错误，可对大厦的多部电梯进行比对。

图2 租户信息要素制作流程

3.2.2 数据录入与编辑

依据采集的大厦水牌信息，采用“Microsoft Office Access”逐一录入租户名称、楼层信息、电话、英文名等数据，在已有大厦POI 数据基础上增加租户数据子任务，每个子任务按顺序录入大厦的租户数据，并建立大厦与租户的“父子关系”，实现大厦与租户数据的关联。同时录入大厦空缺楼层数，为编辑租户楼层数做好数据准备。数据编辑主要对租户楼层数进行拆分与整理，对于跨越多个楼层的租户，每一层单独记录，记录的楼层数不能为大厦的空缺楼层数。

3.2.3 与建筑物底面匹配

由于租户与大厦的位置信息相同，只需将大厦与建筑物底面关联，即可实现租户信息与建筑物底面的关联。其中，大厦与建筑物底面匹配方法分为空间位置匹配法和属性信息匹配法两种。

（1）空间位置匹配法。大厦与建筑物底面匹配前，先将大厦点位进行空间展布，再将大厦点位与建筑物面层叠加分析，当点在面内时，大厦点位可获得对应建筑物面的Carto_ID，即可建立大厦与建筑物的关联。 （2）属性信息匹配法。在基于空间位置匹配法获得的结果中，如果大厦点位不在面内，无法判断具体与哪个建筑物面相关联，则需要参照在大厦附近一定缓冲区内建筑物高度与大厦楼层的强相关性，如10 层楼对应于30 米楼高，可将具备强相关性的大厦与建筑物建立对应关系，从而获得对应建筑物面的标识号Carto_ID，即可建立大厦与建筑物的关联。

4 应用效果展示

在导航仪中，用户检索POI 定位到一个建筑物面，通过该建筑物面可查看大厦的属性信息，同时可进一步动态显示大厦内部租户名称、楼层等深度信息，当选择某个租户作为目的地时，可实现路径引导。应用效果展示如图3 所示。

图3 租户信息要素的导航仪应用效果展示

5 结束语

在传统的导航电子地图中，当用户检索兴趣点时，可以查看兴趣点的基本位置并进行路径引导，但不能获取到该兴趣点更深入的信息，本文以租户信息的设计为例，生动表达了POI 内部的详细信息，让用户可以精确、快速进行导航定位。此外，如加油站的油品类别、收费站的收费金额、充电桩的充电插口类型等深度信息同样也应能从地图上获得。地图在人们的日常生活、各行各业的应用中扮演着重要角色，精细化导航为人们的出行提供了更生动、更详细、更准确的查询定位，是未来的发展趋势。