GPS車輛軌跡對數(shù)字交通地圖精確性校驗探究

地理信息系統(tǒng)（GIS）所使用的數(shù)字地圖一般都是通過對原始地圖的數(shù)字化獲得的。通常，原始地圖不可能完全精確，而且在對原始地圖數(shù)字化的過程中也會造成一些誤差。因此獲得的數(shù)字地圖往往是不精確的，甚至?xí)a(chǎn)生很大的偏差。而對數(shù)字地圖的精度校驗需要有一個比較精確的地圖，本文介紹了通過對GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)所記錄的車輛定位數(shù)據(jù)的采集和提取，從而生成比較精確的數(shù)字地圖的方法。車輛的定位數(shù)據(jù)反映了車輛在不同時刻的精確位置，它是通過對車輛定位信息中經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的提取得到的［1］。數(shù)據(jù)記錄了一輛或多輛車子在一段時間內(nèi)的位置信息，通過對數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)換可以得到一幅比較精確的數(shù)字交通地圖，為以后數(shù)字地圖的識別和校正提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
　　1 軌跡的數(shù)據(jù)采集
　　首先簡單介紹GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本實驗室研制的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)包括一個監(jiān)控中心站與多個車載臺。監(jiān)控中心站與車載臺之間通過無線信道通信［2］。
　　車載臺裝配在車輛上，包括GPS接收部分、無線數(shù)傳控制卡、無線通信設(shè)備和報警裝置四部分。GPS接收部分包括一塊接收卡和一個專用天線。無線數(shù)傳控制卡通過GPS接收部分收集GPS定位信息，進(jìn)行壓縮、打包、調(diào)制后由電臺發(fā)回監(jiān)控中心站。無線通信設(shè)備包括一個數(shù)傳電臺、天線和通信電源等。
　　監(jiān)控中心站面向監(jiān)控操作人員，包括智能監(jiān)控平臺、無線數(shù)傳控制卡、無線通信設(shè)備三大部分。前二者以串口RS232通信，后者通過電子線路相連。智能監(jiān)控平臺接收無線數(shù)傳控制卡傳來的實時定位信息，進(jìn)行信息分析、處理、加工，將跟蹤目標(biāo)的行駛軌跡顯示在矢量地圖上；同時可以接收操作人員的命令，將控制指令傳給無線數(shù)傳控制卡發(fā)送出去。無線數(shù)傳控制卡是一塊集成電路板，集成了一片F(xiàn)X469調(diào)制解調(diào)芯片、一塊80C51CPU、RS232串口及若干外圍芯片、器件。此卡主要用來接收各車載臺發(fā)來的信息，以及分發(fā)中心站的控制指令。
　　車輛行駛軌跡的采集是通過提取車載臺發(fā)回的定位信息將車輛在道路上行駛時的經(jīng)緯度信息保存下來，生成一個軌跡文件。它以文本的方式保存了經(jīng)緯度信息，實際上也就記錄了車輛行駛的軌跡。
　　2 地理參數(shù)的獲得
　　已知：地圖上某一點p（x，y）的地理坐標(biāo)g（Lon，Lat）；地理坐標(biāo)到地圖坐標(biāo)軸的放大倍數(shù)（Lx，Ly）；地圖顯示的正北方位角θ，即地理坐標(biāo)系相對地圖坐標(biāo)系之間的夾角（逆時針方向為正）θ；地圖上的某點p（x0，y0）對應(yīng)的實際地理經(jīng)緯度g（Lon0，Lat0）。如圖1所示。