专利名称：数据更新方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据处理技术，特别涉及一种数据更新方法和装置。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System, GPS)卫星导航和GPS位置服务越来
越受到人们的青睐，人们对GPS卫星导航和GPS位置服务的质量要求也越来越高。作为 GPS卫星导航和GPS位置服务的核心组成部分，人们对导航电子地图的现势性和精细度 的要求也逐步提高。目前，导航电子地图的数据更新的主要过程是外业数据采集。现有的外业数据 采集方式是使用地理数据采集车，行驶在地理区域内的大街小巷，对地理区域内全部 道路进行数据采集和验证。使用现有的外业数据采集方式更新导航电子地图的数据时，发明人发现，至少 存在以下问题现有的导航电子地图的数据更新方式需要采集地理区域内全部道路的数 据，没有外业数据采集的针对性，采集地理区域内全部道路的数据的周期较长，道路的 变化数据不能及时的捕捉并更新到导航电子地图中，导致导航电子地图不具有较高的现 势性。

发明内容
本发明的实施例提供一种数据更新方法和装置，能够快速的更新导航电子地图 的数据。一方面，提供一种数据更新方法，包括对GPS数据进行地图匹配处理，得到 地图匹配失败的GPS数据；从所述地图匹配失败的GPS数据中获取反映道路形状的GPS 数据聚类族；将所述GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。另一方面，提供一种数据更新装置，包括第一数据获取模块，用于对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的 GPS数据；聚类族获取模块，用于从所述第一数据获取模块获取的地图匹配失败的GPS数 据中获取反映道路形状的GPS数据聚类族；地图更新模块，用于将所述聚类族获取模块获取的GPS数据聚类族更新到导航 电子地图中。本发明实施例提供的数据更新方法和装置，通过对GPS数据进行地图匹配处 理，针对地图匹配失败的GPS数据中反映道路形状的GPS数据聚类族进行验证并更新到 导航电子地图中，实现了导航电子地图的数据更新。本发明实施例解决了现有技术更新 导航电子地图的数据周期较长的问题，能够快速的更新导航电子地图的数据，提高了导 航电子地图的现势性。


图1为本发明实施例提供的数据更新方法的流程图；图2为本发明另一实施例提供的数据更新方法的流程图一；图3为本发明另一实施例提供的数据更新方法的流程图二 ；图4为图3所示的本发明另一实施例提供的数据更新方法中步骤203的流程图；图5为本发明又一实施例提供的数据更新装置的结构示意图一；图6为图5所示的聚类族获取模块的结构示意图；图7为本发明又一实施例提供的数据更新装置的结构示意图二 ；图8为图5所示的地图更新模块的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了解决现有技术更新导航电子地图的数据成本较高和周期较长的问题，本发 明实施例提供一种数据更新方法和装置。如图1所示，本发明实施例提供的数据更新方法，包括步骤101，对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的GPS数据。在本实施例中，GPS数据可以包含GPS点的经纬度坐标、瞬时速度、时间以及 以正北为基准的方位等信息。在本实施例中，为了提高地图匹配处理的效率，步骤101可以分区处理GPS数 据。以圆形区域为例，步骤101中对GPS数据进行地图匹配处理的过程可以包括获取 以GPS数据中一个GPS点为中心，半径为R的圆形区域内的全部道路，其中R的取值区 间一般为20m SRS90m;确定该GPS点到圆形区域内全部道路的投影距离；如果该GPS 点的全部道路的投影距离均大于设定的阈值m米并且GPS点方位和道路的夹角大于设定 的阈值n，则该GPS点地图匹配失败，其中，m的取值区间一般为(20，70)，η的取值区 间一般为(60°，80° )。所有地图匹配失败的GPS点构成地图匹配失败的GPS数据。步骤102，从地图匹配失败的GPS数据中获取反映道路形状的GPS数据聚类 族。在本实施例中，步骤102可以使用基于网格的密度聚类算法获取GPS数据聚类 族，实际获取反映道路形状的GPS数据聚类族的方法可以有很多种，在此不一一赘述。步骤103，将GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。在本实施例中，从步骤102获取的反映道路形状的GPS数据聚类族，可以经过 一些处理如平滑处理等，获得可以较好的反映道路形状的GPS数据，这些可以较好的反 映道路形状的GPS数据一般呈带状分布。将这些反映道路形状的GPS数据及时提供给导 航电子地图的生产商，针对这些GPS数据，外业采集人员及时进行验证和确认，并更新 到导航电子地图中，可以实现导航电子地图的数据更新。本发明实施例提供的数据更新方法，通过对GPS数据进行地图匹配处理，针对地图匹配失败的GPS数据中反映道路形状的GPS数据聚类族进行验证并更新到导航电子 地图中，实现了导航电子地图的数据更新。本发明实施例解决了现有技术更新导航电子 地图的数据周期较长的问题，能够快速的更新导航电子地图的数据，提高了导航电子地 图的现势性。为了使本领域的技术人员能够对本发明实施例所述的从地图匹配失败的GPS数 据中获取反映道路形状的GPS数据聚类族有更明确的认识，以便于进一步理解本发明 实施例提供的技术方案，如图2所示，本发明另一实施例提供的数据更新方法的具体流 程，包括步骤201，对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的GPS数据。在本实施例中，步骤201得到地图匹配失败的GPS数据的过程与步骤101相似，
在此不再一一赘述。步骤202，计算地图匹配失败的GPS数据在各个网格单元的分布密度。在本实施例中，地图匹配失败的GPS数据所在的城市地理区域包括至少一个网 格单元。可以将GPS数据所在的城市地理区域在经度和纬度方向上均勻划分为p*q个网 格，其中，p和q均为大于0的整数，网格的长度和宽度的范围一般为20 50米，长度 和宽度的范围越小，网格化处理地图匹配失败的GPS数据的结果越精确。本实施例步骤202可以使用程序识别获取到每个网格单元中地图匹配失败的GPS 数据的分布密度，即每个网格单元中地图匹配失败的GPS点的数目。其中，GPS数据可 以包括许多GPS点。步骤203，获取分布密度不小于预设阈值的网格单元组成的GPS数据聚类族。在本实施例中，步骤203可以根据每个网格单元中地图匹配失败的GPS数据的 分布密度，剔除密度小于预设阈值的网格单元，合并相邻的密度不小于预设阈值的网格 单元，获取到GPS数据聚类族。在本实施例中，步骤203中阈值一般通过如下方式设定将网格单元按GPS数 据的分布密度由高到低排序，如果GPS数据的分布密度变化大于a，可以将降幅最大的 GPS数据的分布密度作为阈值，例如，分布密度为1000、800、700、300、80、50的GPS 数据，则可以选取300作为阈值；如果GPS数据的分布密度变化小于a，可以将特定百分 比的数值作为阈值，例如，将30%的网格单元的分布密度作为阈值。其中，a是大于0 的数，可以根据需要进行设定。步骤204，从GPS数据聚类族中获取由地图匹配失败的GPS数据中GPS点组成 的曲线。在本实施例中，为了便于导航电子地图生产商进行验证和确认，步骤204可以 对GPS数据聚类族进行曲线拟合处理，得到一条可以标志道路形状的曲线，将它叠加到 导航电子地图中，就可以供生产上进行验证和确认。其中，道路变化可以包括道路形 状发生变化和/或新增道路。步骤205，将曲线更新到导航电子地图中。进一步的，如图3所示，本实施例还可以包括步骤206，通过装有GPS装置的车辆获取GPS数据。在本实施例中，可以根据城市更新导航电子地图的数据，因此可以只获取该城市地理区域内的GPS数据，这些GPS数据可以是装有GPS装置的车辆(浮动车)发送 的，现有技术利用这些GPS数据提供实时的交通信息。在本实施例中，步骤206通过装有GPS装置的车辆获取GPS数据，而不是通过 地图数据采集车进行采集数据，可以降低导航电子地图的数据更新的成本。在本实施例中，可以根据GPS数据的时间、空间分布特性以及GPS数据量大的 特点，建立合适的数据库，存储GPS数据。步骤207，对GPS数据进行预处理，剔除数据格式错误以及城市地理区域以外的 数据。在本实施例中，格式错误的数据可以包括时间戳范围之外的GPS数据和方位 角度错误的GPS数据。进一步的，如图4所示，本实施例提供的数据更新方法，步骤203还可以包 括步骤2031，将所有的网格单元标记为未访问。步骤2032，获取一个未访问的网格单元。步骤2033，将网格单元标记为已访问。步骤2034，判断地图匹配失败的GPS数据的分布密度是否大于阈值。步骤2035，将网格单元标记为噪声。在本实施例中，如果步骤2034判断结果为网格单元的分布密度小于阈值，则执 行步骤2035将网格单元标记为噪声。步骤2036，判断是否已访问完全部的网格单元。在本实施例中，如果步骤2036判断的结果为未访问完全部的网格单元，则执 行步骤2032，继续获取未访问的网格单元，如果已访问完全部的网格单元，则执行步骤 2037，合并相邻的只标记已访问的网格单元，得到GPS数据聚类族。本发明实施例提供的数据更新方法，通过对GPS数据进行地图匹配处理，针对 地图匹配失败的GPS数据中反映道路形状的GPS数据聚类族进行验证并更新到导航电子 地图中，实现了导航电子地图的数据更新。本发明实施例解决了现有技术更新导航电子 地图的数据周期较长的问题，能够快速的更新导航电子地图的数据，提高了导航电子地 图的现势性。本发明又一实施例提供的数据更新装置，如图5所示，包括第一数据获取模块501，用于对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败 的GPS数据。在本实施例中，为了提高地图匹配处理的效率，第一数据获取模块501可以分 区处理GPS数据。以圆形区域为例，第一数据获取模块501中对GPS数据进行地图匹配 处理的过程可以包括获取以GPS数据中一个GPS点为中心，半径为R的圆形区域内的 全部道路，其中R的取值区间一般为20m^R^90m ；确定该GPS点到圆形区域内全部道 路的投影距离；如果该GPS点的全部道路的投影距离均大于设定的阈值m米并且GPS点 方位和道路的夹角大于设定的阈值n，则该GPS点地图匹配失败，其中，m的取值区间一 般为(20，70)，η的取值区间一般为(60°，80° )。所有地图匹配失败的GPS点构成 地图匹配失败的GPS数据。
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聚类族获取模块502，用于从第一数据获取模块获取的地图匹配失败的GPS数据 中获取反映道路形状的GPS数据聚类族。在本实施例中，聚类族获取模块502可以使用基于网格的密度聚类算法获取GPS 数据聚类族，实际获取反映道路形状的GPS数据聚类族的方法可以有很多种，在此不
一一赘述。地图更新模块503，用于将聚类族获取模块获取的GPS数据聚类族更新到导航电 子地图中。在本实施例中，从聚类族获取模块502获取的反映道路形状的GPS数据聚类 族，可以经过一些处理如平滑处理等，获得可以较好的反映道路形状的GPS数据，这些 可以较好的反映道路形状的GPS数据一般呈带状分布。将这些反映道路形状的GPS数据 及时提供给导航电子地图的生产商，针对这些GPS数据，外业采集人员及时进行验证和 确认，并更新到导航电子地图中，可以实现导航电子地图的数据更新。进一步的，如图6所示，聚类族获取模块502，还可以包括分布密度计算子模块5021，用于计算地图匹配失败的GPS数据在各个网格单元 的分布密度。在本实施例中，地图匹配失败的GPS数据所在的城市地理区域包括至少一个网 格单元。可以将GPS数据所在的城市地理区域在经度和纬度方向上均勻划分为p*q个网 格，其中，p和q均为大于0的整数，网格的长度和宽度的范围一般为20 50米，长度 和宽度的范围越小，网格化处理地图匹配失败的GPS数据的结果越精确。本实施例分布密度计算子模块5021可以使用程序识别获取到每个网格单元中地 图匹配失败的GPS数据的分布密度，即每个网格单元中地图匹配失败的GPS点的数目。 其中，GPS数据可以包括许多GPS点。聚类族获取子模块5022，用于获取分布密度计算子模块计算出的分布密度不小 于预设阈值的网格单元组成的GPS数据聚类族。在本实施例中，聚类族获取子模块5022可以根据每个网格单元中地图匹配失败 的GPS数据的分布密度，剔除密度小于预设阈值的网格单元，合并相邻的密度不小于预 设阈值的网格单元，获取到GPS数据聚类族。在本实施例中，聚类族获取子模块5022中阈值一般通过如下方式设定将网格 单元按GPS数据的分布密度由高到低排序，如果GPS数据的分布密度变化大于a，可以 将降幅最大的GPS数据的分布密度作为阈值，例如，分布密度为1000、800、700、300、 80、50的GPS数据，则可以选取300作为阈值；如果GPS数据的分布密度变化小于a， 可以将特定百分比的数值作为阈值，例如，将30%的网格单元的分布密度作为阈值。其 中，a是大于0的数，可以根据需要进行设定。本实施例提供的聚类族获取子模块5022获取GPS数据聚类族的方法与步骤203 相似，在此不再一一赘述。进一步的，如图7所示，本实施例提供的数据更新装置，还可以包括第二数据获取模块504，用于通过装有GPS装置的车辆获取所述GPS数据。在本实施例中，可以根据城市更新导航电子地图的数据，因此可以只获取该城 市地理区域内的GPS数据，这些GPS数据可以是装有GPS装置的车辆(浮动车)发送的，现有技术利用这些GPS数据提供实时的交通信息。在本实施例中，第二数据获取模块504通过装有GPS装置的车辆获取GPS数 据，而不是通过地图数据采集车进行采集数据，可以降低导航电子地图的数据更新的成 本。在本实施例中，可以根据GPS数据的时间、空间分布特性以及GPS数据量大的 特点，建立合适的数据库，存储GPS数据。预处理模块505，用于对第二数据获取模块504获取的GPS数据进行预处理，剔 除数据格式错误以及城市地理区域以外的数据进一步的，如图8所示，地图更新模块503，还可以包括曲线获取子模块5031，用于从GPS数据聚类族中获取由所述地图匹配失败的 GPS数据中GPS点组成的曲线。在本实施例中，为了便于导航电子地图生产商进行验证和确认，曲线获取子模 块5031可以对GPS数据聚类族进行曲线拟合处理，得到一条可以标志道路形状的曲线， 将它叠加到导航电子地图中，就可以供生产上进行验证和确认。其中，道路变化可以包 括道路形状发生变化和/或新增道路。地图更新子模块5032，用于将所述曲线获取子模块获取的曲线更新到导航电子 地图中。本发明实施例提供的数据更新装置，通过对GPS数据进行地图匹配处理，针对 地图匹配失败的GPS数据中反映道路形状的GPS数据聚类族进行验证并更新到导航电子 地图中，实现了导航电子地图的数据更新。本发明实施例解决了现有技术更新导航电子 地图的数据周期较长的问题，能够快速的更新导航电子地图的数据，提高了导航电子地 图的现势性。本发明实施例提供的数据更新方法和装置，可以应用在导航电子地图的数据更 新中。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器 执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内 存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移 动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为 准。
权利要求
1.一种数据更新方法，其特征在于，包括对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的GPS数据； 从所述地图匹配失败的GPS数据中获取反映道路形状的GPS数据聚类族； 将所述GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。
2.根据权利要求1所述的数据更新方法，其特征在于，所述地图匹配失败的GPS数 据所在的城市地理区域包括至少一个网格单元；所述从所述地图匹配失败的GPS数据中获取反映道路形状的GPS数据聚类族，包括计算所述地图匹配失败的GPS数据在各个网格单元的分布密度； 获取所述分布密度不小于预设阈值的网格单元组成的GPS数据聚类族。
3.根据权利要求1所述的数据更新方法，其特征在于，所述对对GPS数据进行地图 匹配处理，得到地图匹配失败的GPS数据之前，包括通过装有GPS装置的车辆获取所述GPS数据。
4.根据权利要求1所述的数据更新方法，其特征在于，所述将所述GPS数据聚类族 更新到导航电子地图中，包括从GPS数据聚类族中获取由所述地图匹配失败的GPS数据中GPS点组成的曲线； 将所述曲线更新到导航电子地图中。
5.—种数据更新装置，其特征在于，包括第一数据获取模块，用于对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的GPS 数据；聚类族获取模块，用于从所述第一数据获取模块获取的地图匹配失败的GPS数据中 获取反映道路形状的GPS数据聚类族；地图更新模块，用于将所述聚类族获取模块获取的GPS数据聚类族更新到导航电子 地图中。
6.根据权利要求5所述的数据更新装置，其特征在于，所述地图匹配失败的GPS数 据所在的城市地理区域包括至少一个网格单元；所述聚类族获取模块，包括分布密度计算子模块，用于计算所述地图匹配失败的GPS数据在各个网格单元的分 布密度；聚类族获取子模块，用于获取所述分布密度计算子模块计算出的分布密度不小于预 设阈值的网格单元组成的GPS数据聚类族。
7.根据权利要求5所述的数据更新装置，其特征在于，还包括 第二数据获取模块，用于通过装有GPS装置的车辆获取所述GPS数据。
8.根据权利要求5所述的数据更新装置，其特征在于，所述地图更新模块，包括 曲线获取子模块，用于从GPS数据聚类族中获取由所述地图匹配失败的GPS数据中GPS点组成的曲线；地图更新子模块，用于将所述曲线获取子模块获取的曲线更新到导航电子地图中。
全文摘要
本发明公开了一种数据更新方法和装置，涉及数据处理技术，为解决现有技术更新导航电子地图的数据周期较长的问题而发明。本发明实施例提供的技术方案包括对GPS数据进行地图匹配处理，得到地图匹配失败的GPS数据；从所述地图匹配失败的GPS数据中获取反映道路形状的GPS数据聚类族；将所述GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。本发明实施例提供的数据更新方法和装置，可以应用在导航电子地图的数据更新中。
文档编号G01C21/32GK102012231SQ20101053455
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者贾学力 申请人:北京世纪高通科技有限公司