Mapowanie cyfrowe - Digital mapping

Mapowanie cyfrowe (zwane również kartografią cyfrową ) to proces, w którym zbiór danych jest kompilowany i formatowany w obraz wirtualny. Podstawową funkcją tej technologii jest tworzenie map, które zapewniają dokładne odwzorowanie określonego obszaru, z wyszczególnieniem głównych arterii drogowych i innych interesujących miejsc. Technologia umożliwia również obliczanie odległości z jednego miejsca do drugiego.

Chociaż mapowanie cyfrowe można znaleźć w różnych aplikacjach komputerowych, głównym zastosowaniem tych map jest globalny system pozycjonowania lub sieć satelitarna GPS , używana w standardowych samochodowych systemach nawigacji .

Historia

Od papieru do bez papieru

Korzenie mapowania cyfrowego leżą w tradycyjnych mapach papierowych, takich jak Thomas Guide i Atlas ulicy A – Z geografów . Mapy papierowe zapewniają podstawowe krajobrazy podobne do cyfrowych map drogowych, ale często są nieporęczne, obejmują tylko wyznaczony obszar i nie zawierają wielu szczegółowych szczegółów, takich jak blokady dróg. Ponadto nie ma możliwości „aktualizacji” mapy papierowej poza uzyskaniem nowej wersji. Z drugiej strony mapy cyfrowe w wielu przypadkach mogą być aktualizowane poprzez synchronizację z aktualizacjami z serwerów firmowych.

Rozszerzone możliwości

Wczesne mapy cyfrowe miały tę samą podstawową funkcjonalność, co mapy papierowe — to znaczy zapewniały „wirtualny widok” dróg, ogólnie zarysowanych przez teren obejmujący otaczający obszar. Jednak w miarę rozwoju map cyfrowych wraz z rozwojem technologii GPS w ostatniej dekadzie, dodano aktualne informacje o ruchu drogowym, interesujące miejsca i lokalizacje usług, aby poprawić mapy cyfrowe, aby były bardziej „świadome użytkownika”. Tradycyjne „widoki wirtualne” są teraz tylko część mapowania cyfrowego.W wielu przypadkach użytkownicy mogą wybierać pomiędzy mapami wirtualnymi, satelitarnymi (widoki lotnicze) i hybrydowymi (połączenie mapy wirtualnej i widoków lotniczych).Dzięki możliwości aktualizacji i rozbudowy urządzeń do mapowania cyfrowego, nowo skonstruowane można dodawać drogi i miejsca, aby pojawiały się na mapach.Trójwymiarowe mapy krajobrazów można generować za pomocą skanerów 3D lub oprogramowania do rekonstrukcji 3D .

Zbieranie danych

Mapy cyfrowe w dużym stopniu opierają się na ogromnej ilości danych gromadzonych na przestrzeni czasu. Większość informacji zawartych w mapach cyfrowych jest zwieńczeniem zdjęć satelitarnych oraz informacji z poziomu ulic. Mapy muszą być często aktualizowane, aby zapewnić użytkownikom jak najdokładniejsze odzwierciedlenie lokalizacji. Chociaż istnieje szerokie spektrum firm specjalizujących się w mapowaniu cyfrowym, podstawowym założeniem jest to, że mapy cyfrowe będą dokładnie przedstawiać drogi tak, jak faktycznie wydają się zapewniać „życiowe wrażenia”.

Funkcjonalność i zastosowanie

Aplikacje komputerowe

Zastrzeżone i niezastrzeżone programy i aplikacje komputerowe dostarczają obrazy i dane map na poziomie ulic dla dużej części świata.

Aplikacje naukowe

Rozwój komputerów przenośnych ( PDA , tablety PC , laptopy itp.) w ostatnim czasie (od około 2000 r.) zachęcił do stosowania mapowania cyfrowego w naukach ścisłych i stosowanych . Od 2009 roku dziedziny nauki wykorzystujące technologię mapowania cyfrowego obejmują geologię (patrz Cyfrowe mapowanie geologiczne ), inżynierię , architekturę , geodezyjne , górnictwo , leśnictwo , środowisko i archeologię .

Systemy nawigacji GPS

Głównym zastosowaniem, dzięki któremu mapowanie cyfrowe rozwinęło się w ciągu ostatniej dekady, było połączenie z technologią Globalnego Systemu Pozycjonowania ( GPS ). GPS jest podstawą systemów nawigacji z cyfrowymi mapami.

Jak to działa

Współrzędne i położenie, jak również czas atomowy, uzyskane przez naziemny odbiornik GPS z satelitów GPS krążących wokół Ziemi, współdziałają ze sobą, aby zapewnić cyfrowe programowanie mapowania z punktami pochodzenia oprócz punktów docelowych potrzebnych do obliczenia odległości. Informacje te są następnie analizowane i kompilowane w celu stworzenia mapy, która zapewnia najłatwiejszy i najskuteczniejszy sposób dotarcia do celu.

Mówiąc bardziej technicznie, urządzenie działa w następujący sposób:
  1. Odbiorniki GPS zbierają dane z co najmniej czterech satelitów GPS krążących wokół Ziemi, obliczając pozycję w trzech wymiarach .
  2. Odbiornik GPS następnie wykorzystuje pozycję, aby zapewnić współrzędne GPS lub dokładne punkty kierunku szerokości i długości z satelitów GPS.
  3. Punkty lub współrzędne określają dokładny zakres w przybliżeniu od „10–20 metrów” od rzeczywistej lokalizacji.
  4. Punkt początkowy wprowadzony przez współrzędne GPS i punkt końcowy (adres lub współrzędne) wprowadzone przez użytkownika są następnie wprowadzane do oprogramowania do mapowania cyfrowego.
  5. Oprogramowanie do mapowania generuje wizualną reprezentację trasy w czasie rzeczywistym. Mapa następnie porusza się po ścieżce kierowcy.
  6. Jeśli kierowca zjedzie z wyznaczonej trasy, system nawigacyjny użyje aktualnych współrzędnych do przeliczenia trasy do miejsca docelowego.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ „Urządzenie nawigacyjne wspomagające zarządzanie zatorami w ruchu drogowym”. FreshPatents.com. 9 marca 2007. http://www.freshpatents.com/Navigation-device-assisting-road-traffic-congestion-management-dt20080925ptan20080234921.php Zarchiwizowane 2014-06-06 w Wayback Machine . 12 października 2008.
  2. ^ Husby, Jonathon. „Nawigacja samochodowa wykracza poza „punkt A do punktu B”. Czasy inżynierii elektronicznej. 28 stycznia 2008. http://www.automotivedesignline.com Zarchiwizowane 2011-09-30 w Wayback Machine . 12.10.2008.
  3. ^ Remondino, Fabio. „ Zapis dziedzictwa i modelowanie 3D z fotogrametrią i skanowaniem 3D ”. Teledetekcja 3.6 (2011): 1104-1138.
  4. ^ „Mapy miasta” Tele Atlas BV. 2008. http://www.teleatlas.com/OurProducts/MapEnhancementProducts/CityMaps/index.htm Zarchiwizowane 2011-09-27 w Wayback Machine . 12.10.2008.
  5. ^ „Stany Zjednoczone aktualizują technologię globalnego systemu pozycjonowania”. Ameryka.gov. 3 lutego 2006. http://www.america.gov/st/washfile-english/2006/February/20060203125928lcnirellep0.5061609.html . 12.10.2008.
  6. ^ "Jak działa GPS?" Instytut Smithsona. 1998. http://www.nasm.si.edu/exhibitions/gps/work.html Zarchiwizowane 2008-11-09 w Wayback Machine . 12.10.2008.