1、中英文资料 中文 3656 字 出处： International archives of photogrammetry remote sensing and spatial information sciences, 2003, 34(3/W8): 131-138 使用 GIS 数据库和激光扫描技术为汽车导航系统获取路标 C Brenner, B Elias 摘要 现在的汽车导航系统以地图，图形，以及声音的形式提供给用户行驶中的信息，然而他们还远远不能支持基于道路标记的导航，而这也是对我们来说更简单的导航理念，并且这也在不久要实现的个人导航系统中占据重要的位置。为了提供这样的一种导航，第一步
2、就要识别恰当的道路标记 乍一看似乎很简单，但是如果考虑到要把覆盖了欧洲、北美、日本大部分地区的信息传输给数据库的挑战，我们就有理由自命不凡了。在这里，我们将讲解从已存在的 GIS 数据库中获取道路标记的方法。因为这些数据库大多数没有包含建筑 物的高度和视图信息，我们将展示这些信息怎样从激光扫描数据中分离出来。 1 简介 1995 年在上层阶级的汽车里汽车导航系统就已经出现了，而且现在几乎可以在任何样式的汽车中找到导航系统。他们是相对复杂和成熟的系统可以以数字地图，行驶方向图形，以及行驶中的声音信息提供路线导航。回溯 1980 年汽车导航系统开始兴起的时候，一些大的问题都得到了解决：例如绝对位置
3、，适合导航的大量地图的提供，快速算路以及可靠的路线导航。 然而，传送这些信息的原始概念并没有得到较大的改善。声音的导航仍然用相对小的提示：（例如 现在向右转），这 只涉及到了道路分布的属性。这不是最理想的，因为 1）路线分布的特征在较大距离的时候是不可见的，这是因为司机受局限的位置以及视角， 2）人们最习惯的导航方式是通过道路标记，也就是沿路中一系列的可识别可记忆的的图像的提供。很明显，作为道路标记的建筑物 的提示与声音提示结合起来，将是导航发展中更人性化的一个方向，就像我们下边讨论的那样，这将很好的集成到今天的汽车导航系统中去因为不意味着对系统和数据结构的大的改动。所以，主要的问题在于识别合
4、适的道路标记以及估计他们对于导航提示的可用性。这里，我们将解释已存的数据库怎样开 发以解决第一中英文资料 个问题，而激光浏览数据库将解决后一个。 2 使用激光扫描数据集的可见性分析 2.1 可见性分析 如果我们以来自激光扫描的 DSM上直观的可见性作为分析的基础，我们会做的更好。我们将不会获得像当初估计的那样使建筑物从任何的地点都被清晰地看见。 我们依照下列各项的方式，对于任何的观察点的位置和观看方向定义给予的水平线和垂直的一个虚拟的照相机的外部方位看角。 这个虚拟的照相机表示为驾驶者的视野。高度起源于 DSM本身 ,然而看角从 GDF 数据组中对应的街道的固定方位被获得。 虚拟图像的平面然后
5、被光栅过滤 , 每 个图素定义物体空间的一道光线。所有的光线在物体空间中被追踪并且用 DSM 决定交集。对于每次击中，对应的物体数据被试映图的虚拟图像查询获得。虽然这个方法与 光线追踪 类似并用在计算机图形方面和平时假设计算中，但是自从我们只在光线的第一个击中方面感兴趣之后，它实际上相当速，而且 DSM只是 2.5 D,虚拟图像的飞机以此下去可能从底部到顶端被有效率地计算 ,向逐渐增加的物体空间进军。 2.2 追踪可见性 在最后的一个区段中，单一视野被计算。 然而 ,道路标记被一个路线排定指令选择，而且一定在整个调遣期间是看得见的 。这可能沿着对应的调遣定义的轨道追踪物体的可见性。对于我们的第
6、一次实验，我们使用只有一个自然的附近区域作为可见 , 即被虚拟图像上的飞机的对应物体覆盖的区域。 图 1 显示了一个例子。 我们假设白色的多角形是我们驾驶者使用的轨道。然后问题是如果以其他的方法识别它是一个道路标记的城镇大厅 ,是一个可以被道路标记唯一表示的适当物体。对这一次的结论，我们的运算法则是追踪整个的轨道 ,以等距离隔开的位置和在轨道旁边的固定方位产生罚款者眼中虚拟的视野。对于每个如此的视野，虚拟图像中的飞机上的每个物体覆盖的区域被决定。 图 2 显示沿着图 1 的轨道所有的那些区域的一种情况。当物体出现的时候 , 能产生典型的有遮掩的曲线 , 变化比较大和最后消失的就如被途径人所观察
7、。 在这种特别的情形中，当位置是城镇门厅之前并留下狭窄的街道和进入广场的时候，或视野弄宽的时候，许多物体在附近看变成规格为 65 号。 中英文资料 为了确定城镇大厅是否为一个适当的物体 , 从图 2上的对应的曲线看，从规格 65到 115号是最大的 ,也就是城镇大厅是驾驶者视野中最大的物体。而且，曲线比从规格 13号开始的更大 ,这意味城镇大厅是一少部分 大约在进入广场的之前 100 公尺处被看见 ( 可能是 决定点 ) 因此，在这种情况下我们既能查出显示比较大的物体，也能在驾驶者的视野中将他最早显示出来。 图 1 俯视图上的轨迹线 图 2：基于框架数字的可见性划分 3 数据地图 汽车导航系统使用的地图不仅包含几何学和道路网络的连接性而且包含了大量的关于物体，属性和关系的附加信息。一个好的观点能够从欧洲的标准获得，举例来说，（年月的地理数据文件），其中包括了博物馆，戏院，文化中心和市政厅等的信息。 地图数据是被诸如电子地图的地图数据库厂商获得并通过交换的方式提供给汽车导航系统生产商的（例如 ）。在那里，它被转换到最后在地图激光
