CN1746627A - 三维电子地图***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用移动数据通信(CDPD、DataTac、GSM、GPRS、3G)、全球卫星定位(GPS)、地理信息***(GIS)整合发展出一实时性动态的三维(3D)电子地图装置,该装置包含:一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;一通信***,作为一数据的传送;及一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,当该伺服***自该通信***接收到该位置坐标时,根据该位置坐标的地理数据***,利用既定设计规范设定的方程式绘出该位置的3D电子地图。本发明可简化3D电子地图的数据大小,使实时动态呈现的3D电子地图与实际外在地理位置景物相配合,不会由于3D电子地图数据量太大造成传输延迟而使3D电子地图呈现延迟。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维(3D)电子地图装置,尤其涉及一种应用移动数据通信、全球卫星定位、地理信息***整合发展出一利用方程式的实时动态呈现的3D电子地图。
背景技术
地理信息***的萌芽与发展可以远溯至60年代。60年代地理信息***的崛起可归功于:制图技术的改良、数字计算机的快速发展、以及空间分析技术的革新。
60年代的GIS***主要的研发重点,在于企图将地图放入速度慢、容量小、而且不好使用的计算机时,如何使用传统的数值方法来处理图形数据所引发的技术问题。
这个年代的特色是大部份的研发工作都是由政府部门来进行,学校做得很少,商用软件包则完全没有。这些由学校研发出来的***,都是采用网格式的数据结构,其中最为人知的便是哈佛大学的SYMAP。然而,这些***今天大多已经不存在,唯一的例外是美国明尼苏达州的***,今天仍在运转。
1963年,第一届关于城乡规划信息***(Urban Planning InformationSystems and Programs)的会议召开,此会议促生城乡与区域信息***协会(Urban and Regional Information Systems Association,URISA)。
至70年代,西方国家开始普遍意识到环境与土地利用的问题。因此,他们认为必须快速而有效率地收集并分析各种地理资料。
在此时期,计算机技术也有着大幅的进步。使用者可以交谈互动的(Interactive)方式使用计算机,各式输出入设备急速降价,使得需要GIS的部门开始有能力建立自己的GIS***。同时,学校、研究单位也开始投入这个领域的研发。
1970年,国际地理联盟(International Geographical Union,IGU)在加拿大渥太华(Ottawa)举办了第一届关于GIS的会议,参加者仅40人。而1972年办理第二届时,已增加至300人。
在此时期,***、相关软件大量出炉,然而这些研发工作大都重复,而且真正有开创性的也不多。由于学校的投入,相关人才的培育渐渐得到补充。
商业公司此时也开始开发可直接使用的软件套件营销。当然,百花齐放的结果也导致许多小数据库的诞生,可是彼此却完全不兼容。只是,那时GIS规模都还不大,这个问题并未受到正视。
80年代,对于GIS的需求持续上升,同时,GIS所处理的数据也不再局限于单一地区或单一国家,而是跨越国界的运用。例如,***在北非所进行的抗沙漠化研究便涵盖整个中北非。
计算机科技在80年代也有了突飞猛进的发展,速度、容量、输出入设备都比以前有了长足的进步。这些都使GIS的普及更加注一股力量。
目前在台湾地区,台湾因为地狭人稠,使得土地利用的型态趋向于地点式的密集形式,若政府未对土地的利用做适当的规划与管理,土地利用型态将趋于混乱,环境质量日趋下降。然而,政府对于土地利用的规划与管理应该是要有根据的,必须根据当地的自然环境条件、公共设施的位置、现在土地利用型态、以及将来发展趋势等条件来综合考虑。换而言之,在台湾,土地规划与管理的需求对于地理信息***的发展扮演相当重要的角色。
综论台湾地区GIS的发展,大致可分成如下所述的四个时期:萌芽时期、网格式***时期、向量式***时期、以及国土信息***计划时期。以下就每个时期的发展概况做简单的介绍:
萌芽时期(1975-1980):本时期只有一些政府单位运用GIS的相关技术,而GIS的观念则尚未建立起来。最早运用网格式***的计划是农委会于1976年利用大地卫星(Landsat,我们将于4.1.5节讨论它)对森林资源的管理及稻米生产的预估。内政部门地政司则于1979年第一个开始以向量式土地管理***来管理地籍数据,其中包括自动制图以及土地登记作业。这两个案子成了此一时期台湾GIS发展的基石。
网格式***时期(1980-1985):在这个时期,GIS的观念正式被引进,而使用的则大多是网格式***。农委会是这个时期相关计划的最主要负责单位。中央大学的遥测中心是国内最重要的遥测(Remote Sensing,详第4.2.6节的介绍)研究单位。
向量***时期(1985-1990):这个时期可以说是台湾地区地理信息应用真正开始起飞的阶段。国土信息***于此期间进入规划与可行性分析工作。其间,经建会扮演了催生的角色,而内政部门信息中心则发挥了推波助澜的功夫。同时,由农委会出资赞助,而由台大执行的教育训练与通讯(Newsletter)发行,对于GIS人才培育与文宣工作,发挥了相当的效益。此时,大部份的地理信息应用计划都是以向量***为主。很多的地理信息数据库也陆续的建立起来。政府相关单位仍然是最主要的负责单位。主要计划包括有:内政部门营建署的区域规划数据库(1987)、台湾省住都局的都会规划数据库、内政部门信息中心的地籍信息管理***、以及电信局的电话网络数据库(这是台湾最早的公用设施管理***,始于1983年)。
国土信息***计划时期(1990-迄今):1991年是台湾GIS发展的转折点。近几年来,政府深深的体会到,“要有好的决策质量及适当的规划分析,很重要的关键就是……掌握最新及最正确的信息与数据,而且通过最先进的技术与工具,配合科学化、制度化的管理方式……经营……地理信息的推动与建立成功与否,将直接影响到政府单位施政及决策质量,也连带地影响到民众的权益。”因此,由院资推指导,内政部门信息中心为核心的国土信息***计划在此时开始进行组织化、全面性的推动,包括:整体规划、本土化的试办、数据库生产、文宣等等。在下一节,我们会对国土信息***计划再做更详细的介绍。此外,中央大学遥测中心于1994年完成了SPOT影像接收站及处理实验室的设置。
目前,国内GIS的应用仍然以政府及公用事业为主,商业应用则还很少。政府的应用中最有名的便是地政信息管理***及国土信息***。
然而,要应用这样的数据***在实时性动态三维(3D)电子地图上,因为移动数据通信(CDPD、Data Tac、GSM、GPRS、3G)下载速度有一定频宽限制,且要将这样的数据***所储存的信息转换呈为一动态性3D电子地图时,其数据量将会十分庞大,而导致需要较长时间(需长达数分钟)以完成下载,无法适用于目前实时性动态3D电子地图的应用。
本发明鉴于公知技术的缺陷,创作出发明的3D电子地图装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种3D电子地图装置,该3D电子地图装置利用既定的设计规范设定的方程式,绘出该位置的一3D电子地图,故可简化该3D电子地图的数据大小。
本发明的次要目的在于提供一种3D电子地图装置,该3D电子地图装置利用既定的设计规范设定的方程式,绘出该位置的一3D电子地图,可简化该3D电子地图的数据大小,并达到实时性动态呈现的3D电子地图,能与实际外在地理位置景物相配合,不因为该3D电子地图数据量太大造成传输延迟,使该3D电子地图呈现延迟。
具体地说,本发明提供一种3维电子地图装置,该装置包含:一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;一通信***,做为一数据的传送;以及一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,当该伺服***自该通信***接收到该位置坐标时,该伺服***根据该位置坐标的地理数据***,利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一3维电子地图。
根据上述构想的3维电子地图装置,其中该3维电子地图装置还包含一客户端***,该客户端***藉由该通信***接收该伺服***所传送的3维电子地图数据,并利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该客户端***包含一显示器,用以显示该实时性动态三维电子地图。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该通信***为一移动数据通信***,其中该移动数据通信***为:一移动数据网络***;一数据终端访问控制器;一数字式移动电话***;一无线分组数据服务或一第三代移动电话。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该定位***为一全球卫星定位***。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该设计规范为一公路路线设计规范或一建筑物设计规范。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该三维电子地图为一公路路线及周围景观立体电子地图。
根据上述构想的三维电子地图装置,其中该三维电子地图为一实时性动态电子地图。
本发明还提供一种三维电子地图装置,该装置包含:一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;一通信***,做为一数据的传送;以及一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,提供该位置的地理数据;以及一客户端***,利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标,并藉由该通信***接收该伺服***所传送该位置的地理数据,当该客户端***自该通信***接收到该位置坐标及该位置的地理数据时,该客户端***利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一三维电子地图。
本发明还提供一种三维电子地图***,该***包含:一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;一通信***,做为一数据的传送;以及一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,提供该位置的地理数据;以及一客户端***,利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标,并藉由该通信***接收该伺服***所传送该位置的地理数据,当该客户端***自该通信***接收到该位置坐标及该位置的地理数据时,该客户端***利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一三维电子地图。
本发明藉由下列附图与详细说明,得到一更深入的了解。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的3D电子地图装置的结构示意图;以及
图2是本发明较佳实施例的3D电子地图的示意图。
其中:
100:3D电子地图装置
101:全球卫星定位***
102:通信***
103:伺服***
104:车子(客户端***)
具体实施方式
请参阅图1,是本发明较佳实施例的3D电子地图装置的结构示意图。该3D电子地图装置100包含:一定位***、一通信***、一伺服***以及一客户端***。该定位***可为一全球卫星定位***101。该全球卫星定位***101做一空间定位之用,当该3D电子地图装置中的车子(客户端***)104移动至任何一位置,该全球卫星定位***101可提供该车子104的一位置坐标。
其中,该通信***102做为一数据的传送。该通信***102可为一移动数据网络***(Cellular Digital Packet Data)、一数据终端访问控制器(DataTac)、一数字式移动电话***(Global Sim Mobil)、一无线分组数据服务(General Packet Radio Service,GPRS)以及一第三代移动电话(3G)。
又,该伺服***103内含一地理信息***,当该伺服***103自该通信***102接收到该位置坐标时,该伺服***103根据该位置坐标的地理数据***,利用既定的设计规范设定的方程式,绘出该位置的一3D电子地图。其中,该设计规范为一公路路线设计规范(请参考台湾地区2001年1月12日交通部门颁布的公路路线设计规范)或是一建筑物设计规范。
因为所有的设计规范皆有一制式符合工程设计的规定,因此该规范内容皆可以利用方程式来表示。因此,只要有坐标位置及相关基本的地理数据、或是各种基本公路路线或是建筑数据,即可绘出所在地的3D电子地图,可大大简化3D电子地图的数据文件大小。增加3D电子地图的实时性,无须受限于无限传输速率的频宽。
请参阅图2,是本案较佳实施例的3D电子地图的示意图。
综合上述,本发明提出一3D电子地图装置,应用移动数据通信、全球卫星定位、地理信息***整合发展出一利用方程式的实时动态呈现的3D电子地图,因此得以解决公知技术的不足,进而达到本发明的研发目的。
本发明得由本领域技术人员做出各种改型和变形,然而皆不脱离所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种三维电子地图装置,该装置包含:
一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;
一通信***,做为一数据的传送;以及
一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,当该伺服***自该通信***接收到该位置坐标时,该伺服***根据该位置坐标的地理数据***,利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一三维电子地图。
2.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该三维电子地图装置还包含一客户端***,该客户端***藉由该通信***接收该伺服***所传送的该三维电子地图数据,并利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标。
3.如权利要求2所述的三维电子地图装置,其中该客户端***包含一显示器,用以显示该实时性动态三维电子地图。
4.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该通信***为一移动数据通信***,其中该移动数据通信***为一移动数据网络***、一数据终端访问控制器、一数字式移动电话***、一无线分组数据服务或一第三代移动电话。
5.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该定位***为一全球卫星定位***。
6.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该设计规范为一公路路线设计规范或一建筑物设计规范。
7.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该三维电子地图为一公路路线及周围景观立体电子地图。
8.如权利要求1所述的三维电子地图装置,其中该三维电子地图为一实时性动态电子地图。
9.一种三维电子地图装置,该装置包含:
一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;
一通信***,做为一数据的传送;以及
一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,提供该位置的地理数据;以及
一客户端***,利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标,并藉由该通信***接收该伺服***所传送该位置的地理数据,当该客户端***自该通信***接收到该位置坐标及该位置的地理数据时,该客户端***利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一三维电子地图。
10.一种三维电子地图***,该***包含:
一定位***,做一空间定位之用,可提供一位置坐标;
一通信***,做为一数据的传送;以及
一伺服***,该伺服***内含一地理信息***,提供该位置的地理数据;以及
一客户端***,利用该定位***对该客户端***进行定位,提供该位置坐标,并藉由该通信***接收该伺服***所传送该位置的地理数据,当该客户端***自该通信***接收到该位置坐标及该位置的地理数据时,该客户端***利用既定的设计规范设定的方程式绘出该位置的一三维电子地图。
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