导航电子数据标准/格式

目前世界上最主要的导航电子数据标准/格式有以下几种：GDF(v3.0/ 4.0)、KIWI(v1.22)、NavTech(v3.0)。 
1．GDF格式 
GDF（Geographical Data File）是欧洲交通网络表达的空间数据标准，用于描述和传递与路网和道路相关的数据。它规定了获取数据的方法和如何定义各类特征要素、属性数据和相互关系。主要用于汽车导航系统，但也可以用在其他交通数据资料库中。GDF格式已为CEN（Central European Normalization）所认可，并已提交ISO TC204/ WG3，最新版本的GDF 4.0极有可能被ISO采纳，而成为国际标准。 
GDF用ASCII码编码，以单个文件的形式存储，可用通常方式压缩。 
每个GDF都被分为多个分区，分区包括信息单元和载体单元。信息单元包含载体单元中具体数据的信息，载体单元由Volume和Album组成，Volume是基本的数据组织单位， Album是Volume的集合。
GDF对要素属性的定义非常全面，仅对Road的定义中就包括了长度单位、道路材质、道路方向、建筑情况、自然障碍物、（高架）路面高度、平均时速、最高限速、最大承重等20多项，同时还定义了各种要素间的关系。 
另外，GDF还提供了评价电子地图数据质量及精度的标准和依据，使电子数据生产过程中的质量控制有据可循。任何公司都可生产GDF格式的数据，GDF标准采用ISO2859质检规范，以保证所有GDF数据的质量精度。 

2．KIWI格式 
KIWI格式是由KIWI-W Consortium制定的标准，它是专门针对汽车导航的电子数据格式，旨在提供一种通用的电子地图数据的存储格式，以满足嵌入式应用快速精确和高效的要求。该格式是公开的，任何人都可使用。 
KIWI-W Consortium成立于2001年7月，致力于制定汽车导航用电子地图物理存储格式（PSF）的行业标准。KIWI格式目前在ISO TC204 / WG3中是PSF标准的有力竞选者。 
PSF的主要载体是CD、DVD和HDD，与KIWI类似的还有许多不同格式，如NRNE等，都是不同公司的自有格式。KIWI格式的最新版本是1.22，可从KIWI-W Consortium的官方网站上下载。 
KIWI的特点是把用于显示的地图数据和用于导航的数据紧密结合起来，并将数据按照分块方式以四叉树的数据结构保存于物理介质中，不同用途的信息存在不同的块中，从而使数据适合于实时高效应用的要求，其中很多信息以Bit为单位存储，并以Offset量提取其索引。这也就是KIWI在技术上的目标，即加速数据的引用和压缩数据的量。 
KIWI最重要的特点是其将数据物理存储和数据逻辑结构相结合的优越的机制。KIWI按分层结构来组织地图，并且这种层的逻辑结构与其物理存储也是相联系的。它可以做到在不同的Level层之间做快速的数据引用。因此，针对不同的应用目的或不同级别的用户，可以使用或提供不同抽象层次的数据，例如，对于导航应用提供精度相对较高的立交桥数据，而对于一般应用只需把立交桥表示为若干道路结点就行了。而这两份不同抽象等级的数据完全可以由同一份地图数据按要求提取生成。与此同时，在采用了分层次的数据参考后，会使查询、路径分析、连通性分析等各种算法更加快速。 

3．NavTech的数据格式 
NavTech公司致力于生产大比例尺的道路网商用数据，包括详细的道路、道路附属物、交通信息等，这些数据主要用于车辆导航应用。NavTech公司自有的商用地理数据库的数据格式是SDAL（Shared Data Access Library），通过SDAL编译器，可以把一般的电子地图数据转换为SDAL格式，进而可以由SDAL程序接口调用SDAL格式数据用于各种车辆导航应用。 
SDAL格式本身提供了对地图快速查询和显示的优化，可提高路径分析和计算速度，并可存储高质量的语音数据为用户提供语音提示。SDAL格式的标准也是公开的。 
NavTech还为导航应用提供了一套NAVTOOLS工具，可以较方便地进行基于SDAL格式数据的导航应用开发。NAVTOOLS提供了地图显示、车辆定位、路径计算等多种功能。当然，也可直接由SDAL开发导航应用。 

KIWI与GDF最关键的不同就在于PSF。GDF仅定义了数据的组织和表达，而其物理存储只是简单地采用ASCII码的单文件形式，并没有对物理存储模式进行规范。相反，KIWI的核心就在于PSF。KIWI在物理层面将地图数据分层分区块地组织起来，通过计算偏移量和大量采用以Bit为单位的标志位来加速各种地图要素的引用和查询。采用KIWI格式地图数据的车载导航系统的高效性很大程度上就来自于KIWI格式提供的物理存储模式。而且，需要注意的是，KIWI格式与采用KIWI的导航系统的硬件相关，两者的密切配合达到了导航过程中地图显示查询等功能实时高效的需求。因而可以说，KIWI是一种直接与硬件和车载导航应用相关的电子地图格式，它的各种特性都是完全针对特定的导航应用需求而设计的，不具有一般意义上的通用性。 

GDF则不是这样。GDF是一种通用的描述路网和道路相关信息的数据格式。在车辆导航应用领域中，它往往并不直接作为与硬件相关联的电子地图数据，而是扮演了作为基础数据交换格式的角色。在采用KIWI的导航数据应用模型中往往将GDF作为由通用GIS数据转换为特定PSF的中间件，它是基础的数据交换格式。 
相对来说，GDF在导航应用体系中起到的作用更基础一些，而KIWI的层次更高一些，它直接与硬件和系统要实现的功能相关。

以上文章来自http://www.tranbbs.com/Techarticle/gps/Techarticle_5279.shtml