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GIS圖資評比時的一些基本觀念釐清

在這個版算是潛水很多年了,直到某一天有股衝動想說些什麼,才註冊了會員,在這個論壇裡看到了許多「評比」,基本上都蠻有水準的,也蠻欣慰的,畢竟自己長期在這個產業裡工作,當然也希望有更多的同好加入此產業裡,一起讓這麼產業更蓬勃發展。
常常聽到有人在討論圖資,大輿的圖資、PaPaGo的圖資等等,這些用語或許不是這麼的專業,不過卻可看出發言者對於這項產業的熱情,我想都是值得鼓勵的。
我想,在這個產業裡,我從做電子地圖、寫導航Engine到跨行去做手機又直到現在回到GPS/GIS產業做技術評估與分析的工作,從學生時代,都一直也都在GPS/GIS這個領域打轉,當然也見證了許多公司從無到有,有看到的政府單位對於這個產業的漠視。我想我需要幫助大家更瞭解這個產業,進而讓這個產業更加欣欣向榮,也算是我這個老兵,為這個產業盡的一份心力吧!

說到這,回到我的主題,我想用一些不是這麼專業,但卻容易讓人懂得方式,說明一下GIS產業的分類以及其評比依據,也許有人會覺得不是很專業(這也是我預設的方向),或是覺得評比項目與說法有問題(歡迎大家一起討論),我想,重點就在於這個開放型的平台,大家可以自由自在的互相交流意見,所以我也很希望聽到任何有建設性的討論能夠持續下去,希望透過這樣的方式,就像星星之火一般,燃燒下去,讓台灣在GPS/GIS這個產業上,越來越有競爭力,希望大家共勉之。

我常常聽到大家在討論導航Engine,但卻忽略了不同導航Engine在使用不同的基礎「圖資」的情況下,其實是不能做比較的,因為有太多問題會是在圖資上發生的,我想這也是為何在版上,大輿圖資被一直的強調吧!不過,有點題外話,但也是有點失望的感受,在版上的許多產品評估,其實都太商業化了,似乎失去了當初創版的宗旨,不過,anyway,人總是要活著才能來談理想的嘛!這部分,我想我可以用理解來形容,只是希望,還是能有更多比較持平的評論出現在這個版上,我也希望我有時間可以陸陸續續說明一些技術上的問題,也歡迎大家的詢問,只是,可能有時候很忙,不是那麼即時的回覆,還請見諒。

以下內容,為我個人的手扎,希望不要在沒有告知我的情況下,任意複製或取用在其他地方,謝謝!

GIS圖資評估項目說明

說明評估項目之前,首先先說明有關圖資圖層的區別,一般所謂的專業GIS(地理資訊系統)公司所建制的圖層,並沒有限定用途為導航,而是可以廣泛使用在不同的領域的圖資資料,而其建制的圖層,應屬於「基礎圖層」,此類圖層,不無法透過它圖層之間的關聯性,建制出來,例如:道路線段圖層,我們無法在既有的圖層中,憑空去畫出另一條沒有在圖層中路段來,必須實際取採集,才能得到。
另一方面,一般所謂的專業車用圖資公司,除了有「基礎圖層」之外,也包含了一些專為導航而設計的圖層,其中有部分也是屬於「基礎圖層」,例如:禁止左/右轉路段,這類與交通規則相關的圖層。
然而也有一部份,是屬於加工處理出來的「衍生圖層」,例如:交流道匝道口圖層、路段距離屬性、路段方向屬性等等,是可以透過「基礎圖層」的來源資料,經過處理後,建制出該項「衍生圖層」。
因為這樣的特性,所以在此所評估的項目,雖然也會列出「衍生圖層」以供參考,但是評估的依據,會以「基礎圖層」的建制狀況作為主要評比的依據。
另外在「衍生圖層」部分,有些圖資公司,目前未必提供此類圖層,但在評估其所提供的「基礎圖層」足以產生出此類「衍生圖層」的情況下,我也將其視為擁有此類「衍生圖層」。

評估項目主要區分為七大類,分別從Engine需求的角度來分類,以下將條列出各個評估項目並說明其大致用途。

路網:在導航Engine,作為各種Routing條件的依據

道路路段屬性
基本的「點」集合所形成的一條路段,到道路圖層的基本單元。

道路路寬屬性
在導航Engine中,可以依據此屬性,來作為Routing時,該道路權重的參考元素之一 ,一般所圖資中紀錄的為一個級數值,而非真實路寬,不過在導航應用如果發展到了「行人導航」階段時,實際路寬對於「行人導航」的距離估計就很重要了。

道路通行方向屬性
道路的通行方向,也包含所謂的動態特定時段的調撥車道屬性,此資料會影響Routing的結果路徑,是不是真的是可行駛的路線,而不會導引進入逆向行駛的狀況。

道路車道數量屬性
車道的數量,也可作為該道路權重的參考元素之一,特別是左右轉的專用車道,提供在Routing時,對於該道路在轉彎時,所需消耗的「成本」,做適度的權重調整。

收費路段屬性
在路徑規劃條件裡,如要提供「迴避收費路段」或是「估計路徑成本」功能時,這樣的屬性就很重要了,特別是後者,要估算路徑成本時,還需要使用者提供單位距離的耗油成本來供計算。

輪渡水中道路
此類「水上道路」是非常特別的圖層,一般區域並無此類圖層,但在Routing規劃時,如果可以加入成為可能的替代道路,在特定區域裡,如要跨越河道,就可以依據此圖層資料達到需求。

道路起伏屬性
道路起伏的屬性,對於真實距離的估算以及導引時的提示,會有很大幫助。一般道路的距離估算多為座標上的水平距離,如果遇到高低起伏很大的道路時,在Routing時的成本估算,就會出現了誤差;另外在導引時,有此屬性,在遇到某些交叉路口,就可以預先提示之後要駛往上坡/下坡或直行路段。

道路高度屬性
此屬性與道路起伏屬性相似,其對於Routing時的功用也大致相似。

道路長度屬性
此屬性,一般也分為平面距離估算出來的與實際測量出來的距離,其差異在高低起伏越大的道路,越是明顯。此屬性主要用於「最短路徑」估算時。

道路方向屬性
此屬性,對於使用某些Path-Finding Algorithm作為最佳路徑估算時,再以方向性為優先搜尋的情況下,可以加快搜尋路徑的速度。

道路路口節點
此圖層主要用在尋找道路時,透過先尋找點,再進入線的方式,找出所在位置的路段資料。

交流道口節點
在Routing時,如果選擇高速公路優先,此圖層可作為快速尋找最近交流道的依據,也可作為在高速公路行駛時,估算下個交流道的距離等資訊,還有導引的參考資料。

行政區界節點
在穿越不同行政區或國界時,透過此圖層,可以輔助Engine在Load Map上的預先提醒功能。

交通規則:Routing時,必須考慮的在地化規則

禁止超車道路
此屬性的功用,其實在實際應用上,並無明顯的作用,不管是路徑規劃或實際進行超車時的提醒警告(GPS本身誤差,不易判斷車道的切換)。

限制車種道路屬性
在Routing時,目前有區分為不同模式的概念,例如機車和汽車模式為一般普遍的項目,對於大型車的禁行路段等,這些屬性如果有,可幫助更多模式的建立和路徑規劃的實用性提高。

限制車牌道路屬性(特定區域)
在某先國家或區域,會有限制單雙號車牌車輛行駛的時間和日期的問題,這個屬性可以提供在Routing時,考慮這方面的限制。

道路速限屬性
此屬性,可作為超速提醒功能,以及Routing時,經過此道路所需花費「成本」的參考因素之一。

道路通行限制/禁止屬性
道路限制/禁止通行的屬性,作為Routing時的參考因素之一。

交通號誌屬性
在Routing時,紅路燈的號誌,可加入估算經過路口所需額外付出的「成本」,對於最短時間的路徑規劃,可提高正確估測率。一般在無此資料時,預設為每個路口皆有紅綠燈或不考量紅綠燈的時間延遲因素。

交通限制路口節點
此節點,主要紀錄以路口為單位,禁止左/右轉資料,一般預設為皆可左/右轉,沒有禁止轉彎的考量。

導引:舉凡放大圖的導引或語音導引,皆需要這部分

超速照相點警示
在行駛中,透過此圖層,預先提醒前方有測速相機。

交流道或快速道路匝道導引
此圖層在經過主要匝道時,透過語音導引或/和路口的放大圖,供使用者做正確的判別之用。

分叉路方向導引
在分叉路口時,做出與「交流道或快速道路匝道導引圖層」相同的導引訊息。

路況:道路狀況的即時更新,對於Routing也是一件很重要的資料

道路運行狀況屬性
一般這是更新道路狀態的屬性,例如:某些道路在建制圖層時存在,但是隨著時間的變遷,該道路已經不存在了,即可透過調整此屬性的方式,讓Routing時,不再使用該路段,反之,計畫道路建設完成時,亦可透過調整此屬性,讓此道路可以加入Routing時運算。

平均速度
一般此屬性為即時路況的更新動作,為一變動性的屬性。在Routing時,如果可以透過通訊平台即時更新該路段的當下平均速度,將有助於更精準的反映出通過該路段所需的「成本」。

顯示輔助:地圖呈現的真實度,必須依靠此類圖層

街廓圖
一般地圖在顯示時,如果有街廓圖,可以更真實的反映出實際街道的狀況,尤其是路寬,但是一般在為提供街廓圖時,導航Engine在顯示道路時,會用道路等級或是概略的路寬分級,來畫出所顯示的道路寬度,甚至不區分道路寬度,均以相同寬度繪之。

建築輪廓圖
在地圖顯示時,如果能輔以周遭建築物的輪廓,會更能反映出實際的環境影像。

交通號誌圖
此資料可以輔以路口的交通規則,在視窗上顯示當地制式的警告或提醒標誌。

高速/快速道路里程數
在高速公路行駛時,可以顯示目前的里程數。

水域圖
除了道路顯示外,河道的顯示也是需要的。

特定設施區塊圖
一般指的是綠地空間,大型運動設施等,大區塊的空間,輔助使用者辨識所處的位置。


行政區圖
在地圖顯示上,如果處於行政區交界處,一般會以不同的底圖顏色來表示不同的行政區,讓使用者易於辨識所處的行政區。

鐵道/軌道圖
除了道路顯示外,鐵道/軌道的顯示也是需要的,一般也包含捷運系統。

道路路口放大圖
為特定路口所繪製的路口放大圖,一般重點在於匝道口的進/出,或分叉路口,不易於判別行進方向的Y形路口。


級別式顯示文字訊息
在放大與縮小的時候,預先建立各個等級所要顯示的文字訊息,此類訊息一般為較為主觀的認定狀況,會隨著螢幕大小,字型的大小等,而有調整的空間,所以圖資公司預先設計好的顯示條件,未必符合所有產品的需求。

興趣點:在旅遊導覽的規劃與介紹上,POI是很重要的加值功能

基本POI屬性
基本的「點」座標,到POI圖層的基本屬性。

POI地址
地址的資料是除了「座標」之外,更容易讓使用者快速找到要尋找的目標的資訊,在某些區域裡,因為有地址的圖層建制,也可以透過地址,去轉換成座標,來快速建立POI資料。

POI電話
電話的資料,其主要用途大多在幫助圖資公司進行POI維護確認的動作,對使用者來說,其實用性反而小於圖資公司,不過對於某些POI有提供例如訂位服務等功能時,使用者能可透過此資料來達到需求。

POI描述訊息
一般此項資料,會類式主題式的景點介紹或旅遊導覽,一般會限制一定數量的字數,做簡略式的專題介紹,例如餐飲店,其提供的菜色、價位等等。

搜尋表:表格的建立,與導航Engine的依存度相當高

郵遞區號找行政區表
郵遞區號對於一般人的印象,其實沒有行政區清楚,不過,對於有特殊需求的使用者,這類轉換的表格,會比需要手動會透過條件式選取行政區的方式,更為便利。

地址找座標
透過實際地址資料,直接轉換成座標,這個功能在POI的建制與維護上,有很強大的輔助功能,一般使用者也可透過直接輸入地址的方式,設定想要到達的目的地,而達到快速尋找倒圖資上目的地位置的功能。

交叉路口尋找
這是透過道路圖層內建屬性所衍生出來的搜索表,用意在加速尋找交叉路口。
2006-03-07 10:26 發佈
感謝大大詳細的說明~

期待進一步的說明啦~
Hi SanOK

真棒的資訊, 如果圖資能夠有這麼多層次, 景點能有這麼完整就好了.
不過依照目前圖資是不是都先分為:

顯示類-- 主要提供於螢幕上顯示, 有些軟體還將Bitmap 疊上Vector Map
規畫類-- 規劃路徑 Routing, 計算里程
景點纇-- 尋找 POI, 或者警示.

然後再依照不同類有不同的層面資訊? 不然所有的資料都有這麼多資料豈不浪費空間?
請問SanOK

你是在討論GIS資料庫還是導航地圖?
都有啊!GIS基礎圖層
加上衍生圖層...道路通行方向屬性、道路路寬屬性....

還是希望在做這衍生圖層方面能實際路測,不要閉門造車。


就開版的議題來看,有幾個問題點需要釐清.

道路起伏屬性與道路高度屬性該如何表現?
是不是把DTM套上去?目前有那一套導航軟體做的到?

限制車種道路屬性和限制車牌道路屬性顯然的在AP中就要加入運算.
不知道有沒有現成的軟體可以參考的.

以這樣的規格不知道比例尺該訂多少,建築輪廓圖一定要大比例尺才會出現.
還有是什麼人需要這樣的規格.
因為規格愈繁瑣,成本愈高.目前知名的地圖供應商不知那一家可以提供?
Dear Krassowski,

First, I need to say sorry for response you late due to I just travel to Shanghai.
Second, I thought your questions are most like bussiness issue, it is difficult for me to answer you.
Anyway, i still brief answer you as below.

Krassowski wrote:
就開版的議題來看,有幾個問題點需要釐清.


開版的議題?其實我的用意很清楚,希望提供相關技術人員,在研究圖資公司所提供的圖層時,可以大概的瞭解這些圖層是什麼意義?可以如何使用它?

Krassowski wrote:
道路起伏屬性與道路高度屬性該如何表現?
是不是把DTM套上去?目前有那一套導航軟體做的到?


這個問題,已經蠻深入技術面了!之前我是說明這些圖層可以怎麼用?而你問我的已經是,那我要怎麼把它確實的用在導航Engine中,是吧!
這東西,實在不是我願意回答的,因為這已經牽涉的我的技術核心部分,不過,既然你問了!我還是簡單說一下,不過,不可能太詳細,畢竟,我不是你們公司的Consultant吧!哈哈~你要付我顧問費嗎?
沒錯道路起伏屬性可以把DTM套上去,至於要怎麼呈現?你指的是UI還是演算法理怎麼用呢?
如果是UI,那你就想辦法呈現3D效果嘍!如果是演算法,舉例:在估計山路的距離時,除了直線距離外,有高度起伏的資訊的話,可以更精準的算出路徑的實際距離。

道路高度屬性也相同意義,不過這邊的高度也可能是一種相對的高度,如高架橋和平面道路和地下道,都可以是高度等級中的一級,其作用呢?在上下匝道時,很好用的!你去想像一下吧!

哪一套導航軟體?我不說了!我之前不過是想解釋一下何謂「精確度高的圖資」,就已經被相關廠商的支持者或代表連番質疑了!我想,我再這裡,不會再說出任何廠商的優劣問題了!
畢竟,這些資料,也是我工作的一部份,我想,這也是屬於我們公司的財產!我不便多說!你需要想知道,就去把每一家廠商都找來,跟他們談比較Detail的技術問題時,去發掘或揣測他們的導航Engine寫法吧!當然,你必須先懂得更多技術上的東西!

Krassowski wrote:
限制車種道路屬性和限制車牌道路屬性顯然的在AP中就要加入運算.
不知道有沒有現成的軟體可以參考的.

其實看你問的問題,想必你也是有需求要開發相關軟體的人,不過,還是回到我之前回答的內容,相關廠商的資料不在我們討論的技術範圍內,那是bussiness issue,不好相告!Sorry!
不過我可以簡單說,要寫這個AP一點都不難,到是不用找現成的軟體提供商啦!

Krassowski wrote:
以這樣的規格不知道比例尺該訂多少,建築輪廓圖一定要大比例尺才會出現.
還有是什麼人需要這樣的規格.
因為規格愈繁瑣,成本愈高.目前知名的地圖供應商不知那一家可以提供?

真的很佩服你的問題,都讓我很想回答,但又不好回答~
比例尺該訂多少,要看你的螢幕大小和解析度做整體的考量,沒有「標準」~這是見仁見智的!
建築輪廓圖...誰會需要?想要更貼近真實的導航資訊的人,對建築輪廓有需求的人,想做3D導航的人~除了建築輪廓,還要建築高度!
知名的地圖供應商??台灣嗎?有的~但是我不能說,等等~又被人覺得我有預設立場或其他圖資公司攻擊!算了!
講講國外的好了!哈哈~TA和NavTeq都有類似的資料欄位,不過,也不是所有國家都有,還是要看國家
日本~Zenrin也有!不過也是東京等主要大城市有!

Krassowski兄~真的是博命演出了!不要再問太細的東西了!你真的問的蠻核心的了!這些東西應該是你用經驗去累積的知識了!我就不再說明了!希望有機會我們還可以繼續交流嘍!

PS:希望不會被炒魷魚啊!哈哈~:)
我想GIS圖資轉為GPS導航地圖運用時應該有很多重要的關鍵吧?

依SanOK兄的文章,我才了解原來GPS導航的問題不能全怪圖資(例如某軟體乃根據準確的圖資製作,但實路導航效果不盡理想…)

不知道Sanok兄能否在「導航軟體公司運用GIS圖資」時發生錯誤之處(如engine設計與圖資轉換過程)及改善之道提出一點方向及建議給我們這些門外漢了解?

謝謝啦!(希望在sanok兄長期潛水之前再多挖些寶出來!
又要請教SanOK兄了,關於道路起伏還有一點問題,我想知道道路起伏屬性的資料結構,你是用什麼方式記錄的?是用什麼軟體來處理?

你高架橋和平面道路和地下道的高度是如何取得的?是實測還是找公路機關?這一部份我很難想像.

另外還想請教一下,SanOK兄對地圖這麼了解,不知道地圖是自己做還是向其他地圖公司買?

如果是自己做不知道圖資來源是什麼?

我們知道,有些公司為了強調地圖夠新,直接拿航照圖或衛星影像來數化,山區也一樣,高差位移的問題完全不考慮.

他們的說法是GPS的誤差都這麼大了,誰會在乎高差位移呢?事實上很多正射影像都有可能偏差到30公尺以上的.

這也是我對道路高度屬性感興趣的地方.如果SanOK兄不吝指教,我會考慮付顧問費的.
我也有好多問題想請教…只怕S兄不方便公開回答。
要不要請SanOK兄開班授課?
大家一起出學費比較划算啦…不然像我這種業餘玩家,純興趣
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