地理信息系统(GIS)是专门用于采集、贮存、管理、分析和表达空间数据的信息系统,而嵌入式地理信息系统是指在嵌入式设备上运行的GIS。随着嵌入式计算机技术的飞速发展和社会需求的快速推动,嵌入式GIS技术已经在城市智能交通信息系统(ITS)、汽车电子系统(AES)、个人位置服务系统(LBS)和数字化武器装备(DWES)等系统中等得到了广泛应用,实现了易移动、大范围的地图浏览、路径分析和信息检索等功能,经济和社会效益显著。GIS中最重要的是空间数据模型,特别是在嵌入式系统中。数据模型关注的重点是空间数据,其自身的组织形式和对它的调度模式直接影响着系统数据流速,决定着系统整体的性能,一些对实时性有较高要求的应用更是如此。车载导航系统作为汽车电子系统的重要组成部分,建立在嵌入式系统基础之上,集成了卫星定位系统和地理信息系统的主要功能,能够为驾驶者提供定位和引导服务。导航系统的核心是电子地图,对它的管理要通过嵌入式GIS来完成。由于嵌入式设备资源紧缺,因此必须考虑如何合理利用资源,尽量减少消耗,比如CPU运算量、内存的占用量等,以提高效率,为此必须设计并建立满足这种要求的嵌入式空间数据模型,以达到对空间数据的高效管理,为上层应用提供服务。本文主要围绕嵌入式实时空间数据模型进行研究,首先介绍了嵌入式系统、地理信息系统及车载导航系统的概念、特点和应用,其次引入嵌入式实时空间数据模型的概念,从空间数据概念模型、数据结构、逻辑模型等方面详细地分析了构成空间数据模型的因素,接着研究了导航地图数据格式与标准、嵌入式空间数据索引、多级缓存的设计等构建空间数据模型的关键要素,具体分析了导航系统的整体数据需求,采用面向对象思想,通过UML建模工具给出了一个嵌入式实时空间数据模型的设计方案,最后将该方案应用于一个车载导航系统实例中,并给出了详细的系统设计方案和运行结果。