Статьи Программное обеспечение автонавигаторов Виды и форматы представления навигационных карт

Виды и форматы представления навигационных карт

E-mail Печать
Как известно, для успешной GPS навигации ключевое значение имеет отнюдь не модель навигатора, а навигационная карта! Модель навигатора важна, но карта, при помощи которой происходит ориентирование, куда важнее. Базовые карты, идущие вместе с приборами от производителей, зачастую не удовлетворяют потребности владельца навигатора. Разумным решением становится приобретение дополнительных карт. Но прежде чем приобрести  необходимую навигационную карту, нужно понять - А какая же карта Вам нужна?.

Форматы представления навигационных карт (GPS карт) в электронном виде

Картографическая информация по способу хранения  в электронном виде и принципам работы навигационных программ с ней может быть представлена в двух форматах: 

  • растровые карты (немаршрутизируемые); 
  • векторные карты (маршрутизируемые). 

1 Растровые карты

Растровая карта местности представляет собой набор множества отдельных разноцветных точек (пикселей), расположенных в определенном порядке. Растровое изображение может быть сохранено в компьютере или на дисках различных форматах, то есть в виде файлов с различными расширениями. Основные растровые форматы, с которыми работают практически все графические программы: *.bmp, *.gif, *.jpg, *.tif, *.tiff, *.drg, *.png. Однако в поставляемом программном обеспечении готовых карт, кроме карты мира, как правило, нет. Необходимые для работы карты пользователь может отсканировать, найти в Интернете или приобрести на дисках.  

Основным достоинством растровой карты местности является то, что карта в электронный вид может быть переведена обычным сканированием с бумажного оригинала любого масштаба. При помощи компьютерной программы растровые карты местности можно масштабировать, детального посматривать карты большого размера, вручную корректировать объекты на карте, добавлять графическую и текстовую информацию.

Однако компьютер не распознает отдельные объекты в растровом изображении: реки, леса, дороги, строения воспринимаются программой как единый упорядоченный набор цветных точек и при увеличении масштаба четкость изображения ухудшается. Пожалуй, это самый главный недостаток растровых карт местности.

Если предполагается использовать GPS приемник, то изображение карты необходимо откалибровать, то есть установить определенное соответствие между координатами реальной земной поверхности, имеющей определенный изгиб и проекцией этой поверхности на плоской карте. Самая простейшая калибровка делается при помощи двух точек на противоположных сторонах изображения. Таким образом, географическая широта и долгота объекта связываются с точками (пикселями) и отображаются на электронной карте.

Количество калибровочных точек может быть увеличено, если карта имеет значительные размеры или какие-либо неточности, например сдвиги при сканировании или смещение оригинала карты относительно северного направления.

Координаты точек калибровки могут быть вычислены двумя способами: определением GPS координат непосредственно на местности или при помощи координатной сетки на оригинале бумажной карты. 

На данный момент навигационная программа OziExplorer, включая модификацию OziCE для автонавигаторов на базе ОС WindowsCE, практически не имеет конкурентов для работы с растровыми электронными картами.

В зависимости от способа получения исходной картографической основы существует два вида растровых навигационных карт (GPS карт):

  • топографические растровые карты;
  • спутниковые растровые карты.

1.1 Топографические растровые карты

Топографическая навигационная картаТопографические карты являются разновидностью растровых карт и представляют собой точное наглядное изображение местности, включая рельеф. Они подробны, едины по содержанию, оформлению и созданы на основе географической карты. Прежде, чем стать одной из карт в Вашем навигаторе, топографическая карта сканируется с бумажного источника, а потом привязывается к координатам при помощи специализированного программного обеспечения.

При использовании электронной топографической карты, на экране будет виден рисунок местности. Все объекты: дома, дороги, реки, горы, транспортные узлы на таких картах имеют понятные условные обозначения. Рельеф же обозначен горизонталями. Обозначение рельефа имеет ценность в топографических картах, так как в других картах он показан не так детально. При передвижении вне города, наличие подробной топографической карты не менее важно, нежели при ведении боевых действий. С помощью топографической карты владелец GPS навигатора без труда определит свое местонахождение, а также путь и координаты целей. В общем-то, такой картой можно пользоваться, не имея GPS. Ее можно распечатать и ориентироваться по старинке: при помощи компаса и линейки. Топографическая карта - достаточно надежное средство ориентирования для туристов и автомобилистов.

1.2 Спутниковые растровые карты

Спутниковая навигационная картаСпутниковые карты также являются разновидностью растровых карт и строятся на основе спутниковых фотографий местности. Фотография местности со спутника, которая так нравится многим владельцам GPS за четкую детализацию, позволяет реалистично увидеть различные объекты. Подобной детализации не встретишь на других картах.

Масштаб спутниковой карты может достигать 1 см – 20 м. То есть ориентироваться и планировать свой путь с такой картой одно удовольствие. Но все же, сама по себе спутниковая фотография еще не является полноценной картой. А вот при наложении на снимок со спутника слоя векторной карты получается отличный союз детализации и схематичности. Спутниковая карта, имеющая наложение обозначений векторной карты, в может быть более информативна и удобна, чем топографическая карта.

2 Векторные карты

vektorКарта местности в векторном виде, представляет собой хранилище изображений (базу данных) объектов (дороги, строения, лес, водоемы и др.) с описанием этих объектов в виде математических формул и алгоритмов, определяющих геометрическую форму, размер, цвет, местоположение объекта. Таким образом, компьютерная программа различает и опознает каждый объект индивидуально. Основное отличие векторной карты местности от растровой состоит в том, что в карте хранится не само изображение объекта, а информация, на основе которой объект создается непосредственно в процессе визуализации на экране компьютера. Векторные карты дают возможность поиска адресов, прокладки и фиксирования в памяти оптимального маршрута и многое другое. Автоматическая прокладка маршрута, которая возможна при использовании векторной карты – неплохая альтернатива ручному способу прокладывания пути по растровым картам. Векторные карты эффективны в черте города, поскольку имеют названия всех улиц, обозначение гостиниц, кафе, номера домов и позволяют в кратчайший срок найти необходимый объект. 

Местонахождение навигатора на векторной карте отображается в отношении к другим объектам, которые есть в базе данных векторной карты. При этом масштаб изображения может изменяться в широчайших пределах без потери качества изображения, в отличие от растровых карт, где масштаб четко определен изначально и сильное масштабирование приводит к снижению качества изображения. Навигационные приборы с векторными картами во время движения постоянно создают новое изображение, соотнося свое местоположение с координатами и масштабом. От выбора масштаба зависит напрямую и отображение объекта на карте, которое может быть как детально прорисованным, так и условно схематичным. Возможность устанавливать свой масштаб – одно из очевидных преимуществ векторных карт. При движении автомобиля навигационная программа самостоятельно изменяет текущий масштаб карты в зависимости от его скорости, а также позволяет настраивать степень подробности отображения объектов и подписей на карте в зависимости от масштаба. Подписи к объектам находятся в базе данных и при необходимости оперативно генерируются на экране вместе с другими объектами векторной карты. Отдельные программы дают возможность управления цветом, шрифтом и расположением надписей. При увеличении масштаба программа следит за тем, чтобы надписи по возможности не перекрывались.

Очевидным преимуществам векторных карт является их относительно малый размер! Поскольку векторная карта не хранит изображения местности, она занимает всего несколько МБ, в отличие от спутниковых и топографических, размер которых может достигать 2 ГБ.

2.1 Форматы векторных карт

Форматы векторных карт, в отличие от форматов растровых карт, единого стандарта не имеют. Есть ряд форматов векторных карт, совместимых с большим количеством графических программ для работы с векторными изображениями. Некоторые же векторные форматы могут быть использованы только для какой-то определенной программы.

Отечественные разработчики навигационных программ, в частности компании «Гис-русса» и «Навител» поставляют программное обеспечение с возможностью самостоятельной разработки карты той или иной местности. Однако другие компании, среди которых «iGo», «TomTom» «Destinator», «Автоспутник», работающие с картографическими данными известных поставщиков «TeleAtlas» и «NavTech», работают с эксклюзивным форматом, продавая карты достаточно дорого.

Заключение

Итак, хорошая карта – это, прежде всего, карта, которая достаточно информативна для Ваших задач и удобна в применении. У каждого владельца GPS навигатора свои представления об удобстве карты. И каждая карта хороша по своему: векторная - масштабируемостью и небольшим объемом, спутниковая – предельной детализацией и реалистичностью, топографическая – единой системой обозначений и подробным обозначением всех объектов местности.

 

Комментарии  

 
Сергей
# Сергей 03.04.2016 16:29
Спасибо, очень полезная информация.
 

Список всех товаров


Расширенный поиск
Расширенный поиск по характеристикам

Ваша корзина пуста.


www.megastock.ru Я принимаю Яндекс.Деньги