GPS车辆轨迹对数字交通地图精确性校验探究

地理信息系统（GIS）所使用的数字地图一般都是通过对原始地图的数字化获得的。通常，原始地图不可能完全精确，而且在对原始地图数字化的过程中也会造成一些误差。因此获得的数字地图往往是不精确的，甚至会产生很大的偏差。而对数字地图的精度校验需要有一个比较精确的地图，本文介绍了通过对GPS车辆监控系统所记录的车辆定位数据的采集和提取，从而生成比较精确的数字地图的方法。车辆的定位数据反映了车辆在不同时刻的精确位置，它是通过对车辆定位信息中经纬度数据的提取得到的［1］。数据记录了一辆或多辆车子在一段时间内的位置信息，通过对数据的处理和转换可以得到一幅比较精确的数字交通地图，为以后数字地图的识别和校正提供了准确的依据。
　　1 轨迹的数据采集
　　首先简单介绍GPS车辆监控系统的结构。本实验室研制的GPS车辆监控系统包括一个监控中心站与多个车载台。监控中心站与车载台之间通过无线信道通信［2］。
　　车载台装配在车辆上，包括GPS接收部分、无线数传控制卡、无线通信设备和报警装置四部分。GPS接收部分包括一块接收卡和一个专用天线。无线数传控制卡通过GPS接收部分收集GPS定位信息，进行压缩、打包、调制后由电台发回监控中心站。无线通信设备包括一个数传电台、天线和通信电源等。
　　监控中心站面向监控操作人员，包括智能监控平台、无线数传控制卡、无线通信设备三大部分。前二者以串口RS232通信，后者通过电子线路相连。智能监控平台接收无线数传控制卡传来的实时定位信息，进行信息分析、处理、加工，将跟踪目标的行驶轨迹显示在矢量地图上；同时可以接收操作人员的命令，将控制指令传给无线数传控制卡发送出去。无线数传控制卡是一块集成电路板，集成了一片FX469调制解调芯片、一块80C51CPU、RS232串口及若干外围芯片、器件。此卡主要用来接收各车载台发来的信息，以及分发中心站的控制指令。
　　车辆行驶轨迹的采集是通过提取车载台发回的定位信息将车辆在道路上行驶时的经纬度信息保存下来，生成一个轨迹文件。它以文本的方式保存了经纬度信息，实际上也就记录了车辆行驶的轨迹。
　　2 地理参数的获得
　　已知：地图上某一点p（x，y）的地理坐标g（Lon，Lat）；地理坐标到地图坐标轴的放大倍数（Lx，Ly）；地图显示的正北方位角θ，即地理坐标系相对地图坐标系之间的夹角（逆时针方向为正）θ；地图上的某点p（x0，y0）对应的实际地理经纬度g（Lon0，Lat0）。如图1所示。