导航数据库技术的特点

(摘自中国测绘报)


图为各类地理信息数据库中的内容举例

导航数据库是指为智能交通系统（ITS）、基于位置的服务（LBS）应用需求而建立的具有统一技术标准的地理数据库。它着重表达道路及其属性信息，以及智能交通系统和基于位置的服务应用所需的其它相关信息，如地址系统信息、地图显示背景信息、用户所关注的公共机构及服务信息等。导航数据库的主要内容是以道路网为骨架的地理框架信息，其上叠加着社会经济信息以及交通信息。

导航数据库是一个综合的数据集，包括空间要素的几何信息、要素的基本属性、要素的增强属性、交通导航信息等。内容越多，建设导航数据库的成本就越高，其适用范围也越广。根据不同的应用需求，可以从这一综合数据集中提取出不同的数据产品。

为了适应智能交通系统和基于位置的服务等领域的应用需求，导航数据库与一般的地理信息数据库相比，在数据模型、数据的准确性、数据的组织方法方面有独特的要求。

数据模型要求
导航数据库数据模型在信息内容、拓扑关系描述与要素表达方法方面与一般的地理信息数据库的区别是：信息内容方面，通常的基础地理信息数据库主要任务是在不同的比例尺上对地理环境进行综合描述，着重于表达各类要素的位置、形状和基本属性，对于要素之间的关系没有予以太多的重视。一般GIS应用系统的数据库则是针对相关

的应用领域，在基础地理信息数据库的基础上叠加相关的专业空间要素及属性，通常只顾及与其专业信息相关的空间要素内容。

导航数据库不但需要详细描述构成道路网本身的各类要素，如行车路线、道路交叉口、立交桥等，还需要以道路网为骨架集成地表达与交通行为相关的各类空间要素，如车站、交通信号灯、各类单位及商业服务点等。尤为重要的是，导航数据库不但要描述道路网及相关空间要素的地理位置及形状，还要表达它们的空间关系及其在交通网络中的交通关系。

拓扑关系描述要求在常见的建立了点、线、面等空间拓扑关系的空间数据库中，空间要素用结点、弧段等图元来表示。多边形要素一般是通过环绕这个多边形的弧段来定义的。最典型的例子是被广泛采用的Arc／Info数据模型。如多边形是通过环绕其周围的弧段来定义的。这样的模型表达带来的一个问题，就是当需要操作某一多边形时，首先应知道相关的弧段，即需要建立所谓的多边形－弧段拓扑关系。

在导航数据库中，人们最关心的是道路网络的连通关系，即弧段与结点之间的拓扑关系。在处理公园、水面等要素的多边形时，往往并不十分关心多边形的边界，而只需要了解多边形与某些道路之间的关系。大多数情况下这些道路往往并不是围绕多边形的边界。此时若沿用传统的数据模型，往往需要建立所有封闭多边形与相关弧段之间的关系等极不必要的工作。因而，导航数据库的数据模型中常常单独定义一种“面”图元来解决这个问题。