OZI 地图校准

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带经纬度地图校准
第一节 带经纬度地图校准
　　不少印刷的纸质地图都带有经纬度，虽然这些经纬度的构成和印刷精度都不是很高，甚至经常发生间距和比例失调，但是在没有任何可以利用的校准数据的情况下，用这些经纬度来校准地图不失是一种最简单和有限的方法。
　　一般大的地图会有几十个这种交*点，小地图也会有4－6个或者更多的点，带经纬度地图的经纬度线交*点，是用于地图校准的最好定位位置。通过地图上的经纬度读数标识，可以清楚地确认这些交*点地经纬度值。
1、准备地图
　　通过扫描或者其他方法，得到带有经纬度的印刷地图的通用的位图格式地地图文件，转换成OZI最高效地地图文件个是OZF2，作为最后使用地OZI导航地图。有关地图的扫描和文件格式转换，请参考相关的章节。
　　有一点要注意的，一旦地图用于校准后，其大小和位置都不能再改变了，否则就需要重新校准了。当然在不改变大小和位置的前提下，增加一条线路或移动一个村庄还是可以的。
2、运行OZI和地图装载
　　为了便于学习和说明，请使用汉化菜单后的OZI软件。


运行OZI程序，用菜单中的“文件”－“载入并矫正地图图像”把需要校准的地图调入。


为了讲解方便，这里用6878×5080大下的《广东省》地图作为例子来说明。
3、设置环境和选项
　　打开“缩放窗口”和“视图窗口”，便于查找地图。“地图投影方式”选择(UTM Universal Transverser…)方式(可能会有更好的其他方式，这需要对地图格式清楚的专家来设定了)。


由于广东省的地图很大，经纬度校准点很多，所以可以选择OZI“多项式算法”进行地图坐标计算，进入“选项”，选定“选择polynominale …”。


4、设置定位点
　　在地图校准的对话框里，能够设置1-9个校准点的坐标和位置，分别对应的是“点1”-“点9”的书签。选取“点1”书签，通过《缩放窗口》移动主窗口的地图，是的一个处于广东省内的经纬度交*点出现在地图上。通过《缩放窗口》对光标的位置是否处于交*点进行核准，然后点击，那么①的校准点位置就出现在主屏幕上，《缩放窗口》在对应位置也出现‘1’符号，对话框中的“图像坐标”的X、Y也就定位了。然后输入这个交*点的经纬度值，选择北纬/东经。


同样的方法设置“点2”的校准点参数，


然后是“点3”、“点4”、…一直到“点9”。


最后保存地图文件(MAP后缀)。


保存完成后，在导航地图上简单地检查一下地图上的坐标是否无误，这种最有可能由输入时的手误造成的错误很容易被发现。


5、超过9个校准点的设置
　　大地图可以设置的经纬度交*点不止九个，为了使地图更加精确，可以利用OZI提供的30点校准功能。用任意一个文本编辑器编辑地图文件(广东省★★.map)，这里用的时UltraEdit32。


可以看到MAP文件其中和30个校准点的数据：


Point01,xy, 2970,  497,in, deg,  25,  ……
Point02,xy, 3841,  487,in, deg,  25,  ……
Point03,xy, 2100, 1450,in, deg,  24,  ……
……
通过修改Point的编号，把“点1”-“点9”和“点11”-“点19”交换。同时把北纬/东经参数也加上，省得在对话框里麻烦的修改。


把MAP存盘后，在OZI里重新把“广东省★★”地图调入。


用菜单中的“文件”－“检查地图校准”进行下一步校准。


进入地图校准方式后，《视图窗口》上的校准点已经已经从1-9变成了11-19了。


这“点11”-“点19”在地图校准对话框已经不能被改变了，相应的“点1”-“点9”已经可以重新设置了。用上述的方法再设置这9个点，形成了18个校准点的情形。


同样用UltraEdit32修改校准点1-9为21-31，重新调入并校准，再加入9个点。如果广东省内的经纬度交*点满了，可以利用周边的点，使得地图校准的更好。


保存MAP文件后，用经纬线校准的30个(实际上只有27个，有3个还没用上)校准点的广东省地图就可以使用了。当然，每次存盘都需要检查一下经纬度的输入是否有误。

用大地图校准小地图

一、使用小区域地图的意义
　　通常大范围的地图，如省级地图和区级地图，都因为地图过于庞大，没有办法把详细的省级乃至县乡级道路在地图里详细的表明，不能实现真正意义上的行车导航。再则，庞大的地图因为主观或者客观的原因都会有一定的偏差，而这种偏差因为地图过于庞大，再多的校准点和校准算法都是没有办法校准过来的，顾此失彼的现象经常发生。因此大区域的地图只适合与看图和确定大致位置，不适合导航。
　　小区域的地图在很多方面都有优势。一是地图比较详细。一般以县、州、市为单位的普通地图册比例尺都在1:100000~1:500000之间，完全可以把当地县乡级的道路标明，同时目前所有的乡、镇级以及大部分村、庄级的位置标注清楚。二是地图便于校准。小区域的地图即使有一些偏差，但是因为其面积小，很容易通过多达30个的校准点进行修正，使实际的偏差控制在可以接受的范围，而且其实际偏差的在距离上要比大区域地图小得多。三是地图更新快。当地出版的小区域地图，其实时性和更新速度要比大范围的地图要快得多，而且准得多，这是不争的事实，特别是当地政府的电子地图，能够反映当地的实际建设情况。
　　通过下面山东省东营区恳利县两个图的比较大家可能就更加有认识了。图中的细蓝线是轨迹。
　　山东省彩色地图：


山东省地图册：


这样由小区域地图构成的地图体系更能做到更细、更准、更新。

二、小区域地图校准问题
　\　小区域地图确实是好，但是带来的问题就的地图的数量的膨胀，也就是地图校准工作的大量增加。就目前现有的带GPS数据的地图系统而言，还没有哪个能够达到对这些地图进行精确校准的(当然也应该有，只不过平民百姓拿不到罢了)。受目前GPS用户群的限制，如此多的县、市级地图也不可能都有现成的道路轨迹或航点用于校准，因此只能暂时通过其他已经校准的大区域地图或者通过精度较高的GPS电子地图对这些小区域地图进行粗略的校准。经过粗略校准后的区域地图可以达到原图的校准精度，即使这些地图没有经过精细校准，不过因为这些小区域地图的内容更加细致，原则上还是要比大区域地图更加实用。
　\　下面是原来经过粗略校准但未经过精细校准的的恳利县地图，虽然道路有一些偏差，但是无论如何都还是比省级的地图来得好。


三、用大区域地图校准小区域地图方法比较
例如经过30个点校准的省级大地图，我们就认为这已经是相当不错的校准地图了。如何利用这个大区域的地图来校准小区域的地图，方法也是多种多样的。这包括：
●边界校准法
　　利用某个地图的周边来校准地图。也就是在大区域的地图上找到相应县、市小地图的边界，对应上小区域地图的对应边界。利用这些边界的一系列特征点，来吧小区域地图进行定位。这种办法的优点是简单方便，而且地图校准后绝对不会出现很大的形状偏差。缺点是大地图的县、市边界通常制作的都不是太规范，本来就变形的边界拿来校准肯定是不会有什么好的结果的。


●道路校准法
　　利用大区域地图的道路线的一系列交*点来对小地图相应位置进行校准。其实我们出门行车，最关心的就是道路的位置和方向，所以用道路来进行校准按理说业应该是最合适不过的了。当然，现在地图上的高速公路可以说没有哪个是比较准确的(浙江省政府交通部门给出的全省个县、市的电子地图除外)，但是目前的国道、省道的位置应该还是相对准确的，这毕竟市几十年不怎么变化的线路了。但是令人遗憾的是，很多大区域的地图上的国道、省道的偏差相当大，许多甚至偏差了几公里，这样的情况也使人难以相信用这种办法校准的地图可用性有多大。庆幸的是目前绝大多数的小区域地图的国道、省道还是相当准确的。另外的图上的道路分布并不均匀，不少地图上的道路上的交*点少和偏得无法进行校准工作。


●点校准法
　　就是利用大、小区域地图中的地点(主要是乡镇)位置，进行一系列的一对一校准。通常情况下，全国各地的县、乡、镇的地理位置相对而言不会有太大的变化，而且这些位置的坐标比较容易从别的软件或者数据库中的得到。那样的话，如果小区域地图的乡镇位置也比较准确，那么，通过这些位置的数据就能够对地图进行校准了。可惜目前只能有部分县、市一级的经纬度表，而且精度也达不到小区域地图校准的要求(小数点后5位)，更得不到所需的关键点的经纬度，这样也就只能借助大区域地图上得到的乡、镇数据来校准小区域地图了。但愿不久能通过各种渠道和方法得到全国各地的乡、镇经纬度数据。其实就目前的地图印刷，其乡、镇的位置也不是特别的准，所以即使有准确的乡、镇地理数据，也会得不到准确的校准地图。


综上所述，三种方法都有都各有利弊。就目前的我对这些地图的认识和校准的经验而言，最好使用三者的结合方法。不过这些校准方式无论如何都没法大到精确校准的结果，应为无论是地理数据还是地图位置都没有办法得到校验，而保证精确导航的正确性。既然如此那还不如简单一些，只要能够得到大致准确的地图就可以了。为此，前两种方法都是因为可能造成的误差太大而暂时舍弃，仅用第三种办法以及凭借个人的经验来做这一项工作了。

四、用大区域地点校准小区域地图方法
1、运行OZI程序
　　为了方便校准操作，应该同时打开两个OZI程序。一个显示已经经过精确校准的大区域地图，用于获取地点的经纬度坐标值；另一个用于显示需要校准的地图，用于对这个地图进行校准。为了讲解方便，我们用湖南省邵阳地区邵阳市作为例子来讲解。
　　第一个OZI调入精密校准的(30个点校准)湖南省地图，作为基准图：



第二个OZI调入：湖南省邵阳地区邵阳市的地图，作为校准图：



2、选取校准地点
　　我们所校准的地图，首先要假设他们是没有变形的线性地图，这在小区图地图还是可以这么认为的。校准点的选取一般要照顾到所校准地图的整个区域，同时由于时粗略的校准，也不必选取太多的校准点，所以一般选取3-4个有代表性的点就可以了。这种情况下选取校准点的原则时能够代表地区区间的各个点最为合适。比如，地图如果时上北下南的标准地图，那么最好选取*近地图东、南、西、北的校准点各一个，能够减小因为某个方向距离太短而造成的伸展误差。当然如果某些点已经是某个对角了，如再东南角或西南角等，那就可以适当减小校准点。比如正菱形的地图，就要选取4各校准点；三角形的就可以选取三个点；矩形的，就2、3、4各点都差不多。其他形状照此类推。
　　但是地图上的我们所希望位置校准点并非都是可用的(用边界校准例外，可是它又极不精确)。目前所具有的省级大区域的地图只能保证到乡镇一级的位置，村庄一级的就没办法找到了。这样只能找出最*近理想校准点的县、乡、镇的点作为校准点了。如大区域基准图邵阳市的地图：


再看看小区域校准图邵阳市的地图：


能够同时再两个地图中都出现、又比较*近四个角的校准点只有高崇山镇、蔡锷乡、雨溪镇和新邵县了 (上图中的箭头) 。这样，我们就选择这4各点作为校准点。
3、校准点的转移
　　在基准图的OZI上用航电设置(按下Wpt按钮)的方法，在高崇山镇、蔡锷乡、雨溪镇和新邵县上用放大对准按顺序分别设下航点1-4。


然后按红色的“航点”按钮把航点存入到临时文件：


4、校准地图
　　在校准图的OZI程序中，首先“取消”地图校准。然后把刚才基准图OZI存储的航点调入：


这样刚才存储的那4个航点的坐标就调入到了校准图的OZI里了。


这时再把邵阳市的地图重新载入进行校准。
　　下面开始设置每个校准点的。选择校准点1，输入坐标时，使用对话框内的“航点”按钮，这时弹出选择航点的对话框，里面列出的就是刚才调入的航点列表：


选择校准点对应的航点(这里是航点1)，然后这个航点的坐标就传入了校准点里。
在地图上确定校准点(高崇山镇，航点1)的位置，用放大窗口对准后设定航点1的坐标：


就这样一直把校准点2-4(蔡锷乡、雨溪镇和新邵县)用航点2-4的经纬度设置好。最后这幅地图就算粗略校准好了。保存MAP文件，地图就可以用了。


其实单个地图的校准也不是非要开两个OZI和存储航点，一个OZI也可以。不过如果是需要批量地校准地图，这种方法会更加高效的。在一个OZI内来回切换地图很费功夫。
5、检验地图
　　用在基准图上，把鼠标移到邵阳市附近的位置上，按右键，选择“查看光标位置地图”：


就能出来一个对话框，列出包含这个位置所有地图(前提是已经正确地设置好了OZI的地图搜索目录，这在以后的使用章节再介绍)。这时就应该出现邵阳市的地图选项。


选择后就能看到邵阳市的地图了。


现在再回来看看各个校准点的航点，可以发现出现了很大的偏差。这种偏差主要来自于两种印刷地图对于地点的标志很不规范，有的的图相当不错，有的地图就相当差了。这个地图出现的偏差就说明了这一点。OZI软件时通过这4个校准点的平均值得到这样的修正坐标系，(注意三个校准点时绝对发现不了这种问题的)。而且因为我们并不知道各个校准点的绝对经纬度，也就无从知道两套地图哪个位置是正确的，哪个位置是错误的，或者连个都是错误的，错误了多少等等。

用轨迹和航点精确校准地图
一、收集整理轨迹
　\　首先把要校准地图位置的轨迹收集齐全，当然是越多、越详细越好。用轨迹编辑器处理一下，只保留校准区域的轨迹，便于下一步的处理。
1.调入地图和轨迹
　\　比例尺尽可能大的，粗校的也没关系。地图体系里又秦皇岛市的地图，调入这个地图，并把所需的轨迹调入：


图中蓝色的是从辽宁荒地到秦皇岛的轨迹。
2.选取有效区域的轨迹
　\　①启动轨迹管理器；②选择要处理的轨迹，当然只能是轨迹1；③选定区域设置按钮；④用鼠标区域选择秦皇岛城区轨迹区域(大概就行)：


3.保存选取的轨迹
　\　①选择活动轨迹操作；②保存活动轨迹；③选择一个临时的文件名④保存即可。
这样得到一个待校准城市附近的轨迹了。如果操作无误航迹不会被我清楚，也可以不用存储航迹。


二、整合轨迹地图
　\　调入区图轨迹，确认与被校准地图吻合情况。如果已经知道轨迹与道路的对应情况，那是再好不过的了，这样可以省去寻找吻合道路的问题。虽然这个秦皇岛的轨迹是经过不下10人次问路后得到的，也知道道路名称，但是这里就当不知道，只是一段车友上传的轨迹，这样更便与校准的普遍性。
1.轨迹调入空白地图
　\　先把OZI地图转为空白地图：


如果刚才的航迹已经清除了，就在调入刚才存储的区域轨迹，便于对照地图道路情况。调入空白地图：


使用空白地图的目的是因为有些地图不是正南正北的，就像这张秦皇岛市地图。
2.调整轨迹
　\　空白地图可能较大，如果看不到轨迹，可以通过缩小地图找到这段轨迹，然后通过放大、移动地图，是的轨迹区域处于最合适的现实状态：


3.调入地图
　\　打开另一个OZI程序，把需要校准的地图(秦皇岛城区.ozf2)调入。


然后“取消”(或者ESC键)，推出校准画面(也可以不退出，主要是为了调整地图比例)，缩小地图比例，使得屏幕能综观全图。


4.匹配道路
　\　一张轨迹图，一张道路图。要匹配其中的道路，确实需要一定的观察能力和悟性，也有一定的偶然性。不过自己看过的道路，或者有航点，那就方便多了。两张图一对照，我估计还是比较容易找到道路的。这样看就更清楚一些了吧：


没错，就是它了：


三、粗校地图轨迹
首先需要把轨迹与地图结合，使得轨迹能够出现在地图上，哪怕是不太准也没关系，这就是用轨迹粗略校准地图了。如果地图已经被粗略校准过，就可以省去这一步了。
1.选取校准点
　\　粗略校准地图，可以首先只选择两个校准点即可，目的是首先把轨迹能附到地图上，才可以进行精确校准。为了轨迹在地图上偏差尽可能不大，选取的这两个校准点的经纬度差越大越好，也就是尽可也能是相隔远的对角点。当然，有时受到轨迹所限，选择的点并不一定理想。比如只有轨迹而没有航点信息的情况下，轨迹转弯处的位置才能和地图对应起来。上例的轨迹中，选择点1和点2较为妥当：


2.定义校准航点
　\　确定了校准点，就可以在这个位置定义航点了。因为轨迹是通过经纬度绘制出来的，因此在轨迹上面定义的航点也是实际的经纬度值。①开启定义航点功能，②在指定的地方定义航点1和航点2，注意在轨迹的延长线上，因为有时转弯处是园角，③如果定义的航点位置不准需要移动，可以开启航点拖拽功能，用鼠标移动已经定义的航点：


3.用航点校准
　\　在带有航点的OZI窗口，用“文件”-“载入并校正地图图像”，调入秦皇岛城区的地图用于校准。①选择校校准点1，②定义校准点1位置，位置在哪就是前面我们看出轨迹的地方了，找到道路口，③用小窗口进行对准，④启用前面定义的航点经纬度，⑤选择航点1，⑥和校准点1对应上即可。这样校准点1校准完毕。


同样的方法，设置校准点2，然后保存校准好的地图(MAP文件)，文件名当然是“秦皇岛城区”了。


4.轨迹呈祥
　\　有了校准的地图，再把保存的秦皇岛轨迹调出来，就有一个粗校国的的轨迹现实了，当然会有误差，需要经过精确校准：


四、精确轨迹校准
　\　精确校准是一项即细致又繁琐的事情。如果地图本身就准，那没得说。如果地图不准的话，就需要不断地通过轨迹与地图的偏差，修正校准数据，甚至需要舍弃一部分不准的轨迹位置。这也全凭经验和耐心了。这张秦皇岛的地图还算比较准的，所以校准起来还算轻松。
　\　经过粗校的地图轨迹又偏差，如图中的圈起来的位置，轨迹转弯处和地图的交*路口有偏差，就先校准这个点。在轨迹上再定义航点(图中的航点1)，用“文件”-“检查地图校准”来校准地图：


这样，①选择校准点3、②设置校准点3的位置、③使用航点坐标、④选择航点1、⑤确认使用航点的坐标、⑥保存校准文件。这一系列操作和上面的完全相同：


怎么样，航点1的位置以及轨迹好多了吧？


同样，图中红圈地方还有偏差，那就接着来：定义航点2，再来一遍校准过程。得到更好的效果：


再把下面用航点3定义：


校准后更好了：


再把地图的最上端的轨迹用航点4拉入到道路上：


结果为：

这样整张地图就叫准完了：