智能交通系统ITS 的发展,有助于实现高效的城市交通管理和车辆监控导航,给人们的生活带来极大的便利,也是“数字地球”构建的重要步骤。对智能交通系统ITS 以及相关的地理信息系统GIS 而言,矢量地图是最为基础的部分。
矢量地图生成的方法有很多种,除了使用数字化仪的方法,当前比较流行的就是从遥感地图中自动识别道路以及相关信息,因为遥感地图的精度高,自动生成的矢量地图精度也比较高,但制作成本也比较高。
中国科学技术大学GPS 实验室研究开发的矢量地图生成平台具有成本低和周期短的优点。地图图源为城市交通地图。这种平台使得矢量地图的生成非常便利,但因为使用的图源精度不高,所以为了提高生成的矢量地图的精度,就必须进行矢量地图的校正。
在目前存在的各种矢量地图校正方法中,离散非线性校正算法有着明显的优势,它兼顾了校正的快速性和准确性,在实际应用于合肥、成都等城市矢量地图校正时也取得了满意的效果。因此作者在对矢量地图校正算法进行研究的过程中,更多地关注这种算法的普遍有效性。
在理论研究中发现,离散非线性校正的具体过程有着不完善之处,这些缺陷影响了算法的有效性。因此,作者对这些问题进行分析,并给出了解决的方案,从而得到了改进的离散非线性校正算法,这种算法具有普遍的有效性,可以兼顾快速性和准确性。算法的可行性在理论上得到了完善。
当然,改进后的算法依然存在着一些可以进一步考虑的地方。如文中所述,离散非线性校正主要利用样本点的信息指导校正过程的进行。那么,样本点的数目、选择的次序对校正的效果有着怎样的影响呢?虽然它们不会破坏地图校正的有效性(可行性),但是,其它方面的效果呢?比方说,已知n 个样本点,如何根据这n 个点的位置从中选取m(m £ n) 个点,以及如何确定选点的顺序,才能使得该算法具有快速收敛性呢?另外,样本点选取个数相同而顺序不同,那么最终得到的校正结果是否存在不同,有怎样的不同呢?甚至包括校正后的矢量地图精度的测度问题,都有待进一步研究。
GPS、GIS 以及ITS 与人类的生活有着日益密切的关系。日常见到的车载GPS系统以及带GPS 定位的手机,都是技术在生活中最初级的应用。不同的用户,对系统的要求以及矢量地图精度的要求都有不同。GPS 实验室研发的是一种低成本的矢量地图生成平台,为了满足更多客户的需求,就必须尽可能地提高矢量地图 的精度,做好地图的校正工作。本论文中对这一领域做出的贡献是在理论上完善了离散非线性校正算法,弥补了早期离散校正算法的不足,使改进后的离散非线性校正算法具有普遍的有效性。随着研究的深入,相信离散非线性校正的理论可以得到更好的完善,不仅仅是有效性,更是快速性理论的完善;或者可以提出新的校正思想,形成新的校正方法,进一步提高矢量地图校正的精度。如果这种矢量地图生成平台可以满足成本低和精度高的特点,就会在实际应用中得到更广阔的应用,为社会和人类的生活带来更多的便利。
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