移动导航电子地图(ppt)
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卫星导航系统和嵌入式电子设备是导航电子地图生产和应用的 物质基础。
所以，我们学习、生产和应用导航电子地图，必须了解这两大 电子技术的知识，并且学会如何利用它们的最新技术成果，提 升和扩展导航电子地图的技术与应用。
• 影响和制约导航电子地图发展的两个因素
➢卫星导航定位系统的定位精度限制了地图的精度 ➢嵌入式计算机芯片在速度、存储容量方面的技术水平也制约了 地图数据的显示能力、计算效率和数据存储量
接收轨道参数
接收机
输出( B,L,H)
导航仪
地图投影
取地图数子地图
➢导航电子地图是满足人们驾车出行需要的专题地图 ➢导航电子地图是以卫星导航系统、嵌入式移动电子设备和计算 机网络为物质基础的数字地图 ➢导航电子地图的核心内容是道路实体和交通实体信息 ➢导航电子地图的重要内容是与道路相关的POI兴趣点信息 ➢导航电子地图隐藏有大量的非显示的道路交通属性信息 ➢导航电子地图以易于人们操作和便于移动存储的结构进行组织 ➢导航电子地图追求更强的现势性，其使用价值取决于更新速度 ➢导航电子地图还可以扩展成行人导航、LBS位置服务、移动物联 网、Telematics汽车信息服务等新领域的应用地图
导航电子地图采用“结 点 — 弧段”数据结构， 以拓扑表的形式存储在 导航电子地图中。
拓扑结构表
路段 L200: N501, N502
… 结点 N502: L200, L432, L255
L432 N502 L255
L200
N501
（3）道路拓扑网的分层
最佳路径的求解问题是导航电子地图有别于其它地图的重要特 点。为了适应嵌入式电子设备的计算环境，把数据量庞大的道 路拓扑网进行分层处理。分层的基本原则是按道路的等级分层。 一个例子是将全国道路网络分为 3 层。1 层是最底层，将最详 细的道路加入网络中，只要是汽车能通行的道路均加入其中。 2 层是将一些细小道路删除，保留城市主干道、高速公路、国 道。3 层是最上层，只保留城市间的道路，如高速公路、国道 等。
GPS接收机告诉我们的只是我们位置所在的 (B,L,H) 坐标点。
用一个理想化的椭球 体描述不规则的地球 鸭梨型球体
在这个椭球体上采用（B，L，H）3个坐 标分量确定球体上的一个位置点。
不懂！ 还是不 知道我 在哪儿？
找到你啦！你 在
N 39°49′39″ E 116°16′49″
• 大众化的位置信息模型
从驾驶汽车的视角看，人们需要知道一条道路的以下特征：
道路名称
道路等级（1～6级公路、高速路、国道、城市干路、巷道…） 道路功能（高速路主路、辅路、匝道、高架路、过河桥…）
道路的通行条件（双向通行、单向通行、禁行）
收费标识
中央隔离带类型（标线、铁栅、水泥墙…）
车道数和出口方向标线 路宽
你能从画面中找到那些道路属性特征？
1层
2层
3层
（实例） 在4种规划策略中可以依次选择其中任一种，通过比较最后确 认所钟爱的路径，进入导航。
比较每种路径 的路线
开始导航
• 信息化的交通实体
导航电子地图的核心数据之一是交通信息。这些信息满足驾车者 对路口限行、前方通达地域、交通提示、实时路况和交通事件等 情况的了解，以及按章行驶和安全驾驶的需要。交通实体包括静 态数据和动态数据。 （1）路口限行信息 表现一个路口上的交通禁行关系，例如从某个方向上禁止左转 弯。有时，限行信息中还包括禁止通行的时间或禁止通行的车 种。
描述路口限行的数据记录表
10.3 移动导航电子地图数据及数据结构
数据组织
数据结构设计
• 点、线、面、弧 • ARC、NOD、IDX
特殊数据的表示方法
10.4 移动导航电子地图的系统功能设计
如影随形的电子技术
• 离不开的电子技术
导航电子地图的诞生和发展离不开卫星导航技术和嵌入式电子 技术的发展。没有这两大技术的存在和发展，也就没有导航电 子地图的今天和未来。
• 导航电子地图产业链
从数据源到导航商品的产业全流程
基础地理 信息提供 方
导航地图 参考框架 数据提供 方
导航数据 生产商
导航数据 交换文件
导航数据 编译系统
车载导航 物理存储
文件
便携导航 物理存储
文件
POI信息 提供方
互联网 服务器 文件
车载导航设备 制造商
便携导航设备 制造商
互联网运营商
导航电子地图生产的行业监管过程
找到你啦！你在
• 导航卫星帮助我们走入地图
GNSS导航卫星将其轨道参数等电文发射到地面接收机，接收机 锁定卫星并将若干颗星的参数联解，求出当前位置点的坐标 （B,L,H）。接收机再把这个坐标值输出到导航仪的主机部分。 导航仪据此裁剪和读取存储在本机的（或网络服务器的）导航 电子地图相应区域数据。最后，把（B,L,H）投影到屏幕窗口中 的地图画面上。
同一个立交桥（北京市金家村立交的辅路），四家企业分别制 作成四种数据模式。
•
感 谢
感 谢
阅阅
读读
目前，民用GPS信号的定位精度为15米。这限制了导航电子 地图的数据精度，也限制了在安全驾驶、精确导航领域的应 用。 今后，随着电子技术的发展，导航电子地图的内容、信息量、 表现能力，以及应用的广度和深度上都有不可预计的前景。
导航电子地图生产
• 导航电子地图生产企业
导航电子地图的生产属于是资本密集型和劳动密集型的产业。 我国现有4家规模化生产导航电子地图的企业，其主要特征是： 生产线员工在千人以上； 资金投入在亿元以上； 拥有自主知识产权的地图生产和管理平台； 拥有完善的外业采集、内业编辑、质量控制和客户定制流程； 已经完成了全国导航地图数据资源的整合和储备； 进入了以数据更新为主要业务的阶段和开发导航新技术的阶段。
• 换个角色学习后面的内容
从现在起，你就是一位司机，要用驾车者的眼睛
观察前方路况，思考和判断下一步的行车动作…
• 信息化的道路实体
导航电子地图赋予道路足以满足地图显示、规划行车路径、避免 违章、安全驾驶等需求的属性信息和路网拓扑结构。
（1）导航电子地图通常用抽象的矢量表达具象的现实道路
（2）道路属性
限速
坡度
通行车辆类型（卡车、小型车…）
（3）道路拓扑网
驾驶汽车的过程是一种驶向预期目标的行车过程。这个过程表 现为一条从当前位置到目的地位置的行车路线。
为了计算从一个地点到另一个地点的最优路径，需要建立道路 网络的拓扑结构。拓扑结构反映了道路与道路之间，路口与邻 接道路之间的通行或禁行关系，以及道路的通行效率。
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移动导航电子地图 (ppt)
优选移动导航电子地图
• 导航卫星可以告诉我在哪儿吗？
GNSS全球导航定位系统可以定位我们自身在地球空间中的位置， 只要我们使用一台导航定位接收机。
但导航定位系统采用大地坐标系，例如GPS系统的WGS84坐标 系。大地坐标系是以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算 面并依地球椭球面为参考面而建立的地球椭球面坐标系。采用 大地经度L、大地纬度B和大地高H为坐标系的3个坐标分量。
禁止调头
（2）引导信息 表现前方道路交叉口上，分出去的不同方向的信息。包括： 通达地域的地点名称 前方道路的名称 汽车经过路口时的行驶路径 路口模式图 3D 实景图 3D 动态实景图 语音提示信息
通达地域信息
前方道路信息
过路口路径息
出口方向路标
一个包含了交通限制，交通 指示和交通通告等信息的平 板，有图案和文字
五元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，相关位置名称，位置属性，时间）
• 导航卫星可以告诉我在哪儿啦！
把GPS接收机告诉我们的 (B,L,H) 坐标点 — 物理位置模型，转 换成以周边环境为参照物的地理信息描述 — 语义位置模型。 我们就可以理解导航卫星定位的位置了。
导航电子地图就是实现位置模型之间的转换介质。
路口模式图数据
软件对路口模式图的应用
3D 实景现场照片
3D 实景图数据
软件对3D实景图的应用
软件对动态交通信息的应用
（3）交通实体信息的数据组织 以上各种路口限行数据和引导数据都以一定的数据结构存储到 导航电子地图中。这些数据有的是记录表格，有的是图片或流 媒体，有的是语音文件。 引导数据是导航电子地图独有的地理信息。在其他的地图品种 中不存在。
申请资质
外业备案 安全处理 数据加密
审查地图 出版
建立导航 电子地图 企业
制作导航电子地图
地图产品 商品化地图
• 导航电子地图生产流程
外业采集
地图编制
导航地 理数据 库
不同的地图企业因为制图工艺，生产能力，技术水平和质检控制力 不一样，制作的同一地区（青海湖109国道）的地图数据量和准确度 大不相同。
物理位置：大地坐标系下描述的地球上唯一一点的精确数值，通常用四
元组表达。
Location = ( 定位目标，（B, L, H)，精度，时间）
地理位置：用文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用四元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，置信度，时间）
语义位置：用更多的参考性文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用
所以，我们学习、生产和应用导航电子地图，必须了解这两大 电子技术的知识，并且学会如何利用它们的最新技术成果，提 升和扩展导航电子地图的技术与应用。
• 影响和制约导航电子地图发展的两个因素
➢卫星导航定位系统的定位精度限制了地图的精度 ➢嵌入式计算机芯片在速度、存储容量方面的技术水平也制约了 地图数据的显示能力、计算效率和数据存储量
接收轨道参数
接收机
输出( B,L,H)
导航仪
地图投影
取地图数子地图
➢导航电子地图是满足人们驾车出行需要的专题地图 ➢导航电子地图是以卫星导航系统、嵌入式移动电子设备和计算 机网络为物质基础的数字地图 ➢导航电子地图的核心内容是道路实体和交通实体信息 ➢导航电子地图的重要内容是与道路相关的POI兴趣点信息 ➢导航电子地图隐藏有大量的非显示的道路交通属性信息 ➢导航电子地图以易于人们操作和便于移动存储的结构进行组织 ➢导航电子地图追求更强的现势性，其使用价值取决于更新速度 ➢导航电子地图还可以扩展成行人导航、LBS位置服务、移动物联 网、Telematics汽车信息服务等新领域的应用地图
导航电子地图采用“结 点 — 弧段”数据结构， 以拓扑表的形式存储在 导航电子地图中。
拓扑结构表
路段 L200: N501, N502
… 结点 N502: L200, L432, L255
L432 N502 L255
L200
N501
（3）道路拓扑网的分层
最佳路径的求解问题是导航电子地图有别于其它地图的重要特 点。为了适应嵌入式电子设备的计算环境，把数据量庞大的道 路拓扑网进行分层处理。分层的基本原则是按道路的等级分层。 一个例子是将全国道路网络分为 3 层。1 层是最底层，将最详 细的道路加入网络中，只要是汽车能通行的道路均加入其中。 2 层是将一些细小道路删除，保留城市主干道、高速公路、国 道。3 层是最上层，只保留城市间的道路，如高速公路、国道 等。
GPS接收机告诉我们的只是我们位置所在的 (B,L,H) 坐标点。
用一个理想化的椭球 体描述不规则的地球 鸭梨型球体
在这个椭球体上采用（B，L，H）3个坐 标分量确定球体上的一个位置点。
不懂！ 还是不 知道我 在哪儿？
找到你啦！你 在
N 39°49′39″ E 116°16′49″
• 大众化的位置信息模型
从驾驶汽车的视角看，人们需要知道一条道路的以下特征：
道路名称
道路等级（1～6级公路、高速路、国道、城市干路、巷道…） 道路功能（高速路主路、辅路、匝道、高架路、过河桥…）
道路的通行条件（双向通行、单向通行、禁行）
收费标识
中央隔离带类型（标线、铁栅、水泥墙…）
车道数和出口方向标线 路宽
你能从画面中找到那些道路属性特征？
1层
2层
3层
（实例） 在4种规划策略中可以依次选择其中任一种，通过比较最后确 认所钟爱的路径，进入导航。
比较每种路径 的路线
开始导航
• 信息化的交通实体
导航电子地图的核心数据之一是交通信息。这些信息满足驾车者 对路口限行、前方通达地域、交通提示、实时路况和交通事件等 情况的了解，以及按章行驶和安全驾驶的需要。交通实体包括静 态数据和动态数据。 （1）路口限行信息 表现一个路口上的交通禁行关系，例如从某个方向上禁止左转 弯。有时，限行信息中还包括禁止通行的时间或禁止通行的车 种。
描述路口限行的数据记录表
10.3 移动导航电子地图数据及数据结构
数据组织
数据结构设计
• 点、线、面、弧 • ARC、NOD、IDX
特殊数据的表示方法
10.4 移动导航电子地图的系统功能设计
如影随形的电子技术
• 离不开的电子技术
导航电子地图的诞生和发展离不开卫星导航技术和嵌入式电子 技术的发展。没有这两大技术的存在和发展，也就没有导航电 子地图的今天和未来。
• 导航电子地图产业链
从数据源到导航商品的产业全流程
基础地理 信息提供 方
导航地图 参考框架 数据提供 方
导航数据 生产商
导航数据 交换文件
导航数据 编译系统
车载导航 物理存储
文件
便携导航 物理存储
文件
POI信息 提供方
互联网 服务器 文件
车载导航设备 制造商
便携导航设备 制造商
互联网运营商
导航电子地图生产的行业监管过程
找到你啦！你在
• 导航卫星帮助我们走入地图
GNSS导航卫星将其轨道参数等电文发射到地面接收机，接收机 锁定卫星并将若干颗星的参数联解，求出当前位置点的坐标 （B,L,H）。接收机再把这个坐标值输出到导航仪的主机部分。 导航仪据此裁剪和读取存储在本机的（或网络服务器的）导航 电子地图相应区域数据。最后，把（B,L,H）投影到屏幕窗口中 的地图画面上。
同一个立交桥（北京市金家村立交的辅路），四家企业分别制 作成四种数据模式。
•
感 谢
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阅阅
读读
目前，民用GPS信号的定位精度为15米。这限制了导航电子 地图的数据精度，也限制了在安全驾驶、精确导航领域的应 用。 今后，随着电子技术的发展，导航电子地图的内容、信息量、 表现能力，以及应用的广度和深度上都有不可预计的前景。
导航电子地图生产
• 导航电子地图生产企业
导航电子地图的生产属于是资本密集型和劳动密集型的产业。 我国现有4家规模化生产导航电子地图的企业，其主要特征是： 生产线员工在千人以上； 资金投入在亿元以上； 拥有自主知识产权的地图生产和管理平台； 拥有完善的外业采集、内业编辑、质量控制和客户定制流程； 已经完成了全国导航地图数据资源的整合和储备； 进入了以数据更新为主要业务的阶段和开发导航新技术的阶段。
• 换个角色学习后面的内容
从现在起，你就是一位司机，要用驾车者的眼睛
观察前方路况，思考和判断下一步的行车动作…
• 信息化的道路实体
导航电子地图赋予道路足以满足地图显示、规划行车路径、避免 违章、安全驾驶等需求的属性信息和路网拓扑结构。
（1）导航电子地图通常用抽象的矢量表达具象的现实道路
（2）道路属性
限速
坡度
通行车辆类型（卡车、小型车…）
（3）道路拓扑网
驾驶汽车的过程是一种驶向预期目标的行车过程。这个过程表 现为一条从当前位置到目的地位置的行车路线。
为了计算从一个地点到另一个地点的最优路径，需要建立道路 网络的拓扑结构。拓扑结构反映了道路与道路之间，路口与邻 接道路之间的通行或禁行关系，以及道路的通行效率。
2023最新整理收集 do something
移动导航电子地图 (ppt)
优选移动导航电子地图
• 导航卫星可以告诉我在哪儿吗？
GNSS全球导航定位系统可以定位我们自身在地球空间中的位置， 只要我们使用一台导航定位接收机。
但导航定位系统采用大地坐标系，例如GPS系统的WGS84坐标 系。大地坐标系是以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算 面并依地球椭球面为参考面而建立的地球椭球面坐标系。采用 大地经度L、大地纬度B和大地高H为坐标系的3个坐标分量。
禁止调头
（2）引导信息 表现前方道路交叉口上，分出去的不同方向的信息。包括： 通达地域的地点名称 前方道路的名称 汽车经过路口时的行驶路径 路口模式图 3D 实景图 3D 动态实景图 语音提示信息
通达地域信息
前方道路信息
过路口路径息
出口方向路标
一个包含了交通限制，交通 指示和交通通告等信息的平 板，有图案和文字
五元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，相关位置名称，位置属性，时间）
• 导航卫星可以告诉我在哪儿啦！
把GPS接收机告诉我们的 (B,L,H) 坐标点 — 物理位置模型，转 换成以周边环境为参照物的地理信息描述 — 语义位置模型。 我们就可以理解导航卫星定位的位置了。
导航电子地图就是实现位置模型之间的转换介质。
路口模式图数据
软件对路口模式图的应用
3D 实景现场照片
3D 实景图数据
软件对3D实景图的应用
软件对动态交通信息的应用
（3）交通实体信息的数据组织 以上各种路口限行数据和引导数据都以一定的数据结构存储到 导航电子地图中。这些数据有的是记录表格，有的是图片或流 媒体，有的是语音文件。 引导数据是导航电子地图独有的地理信息。在其他的地图品种 中不存在。
申请资质
外业备案 安全处理 数据加密
审查地图 出版
建立导航 电子地图 企业
制作导航电子地图
地图产品 商品化地图
• 导航电子地图生产流程
外业采集
地图编制
导航地 理数据 库
不同的地图企业因为制图工艺，生产能力，技术水平和质检控制力 不一样，制作的同一地区（青海湖109国道）的地图数据量和准确度 大不相同。
物理位置：大地坐标系下描述的地球上唯一一点的精确数值，通常用四
元组表达。
Location = ( 定位目标，（B, L, H)，精度，时间）
地理位置：用文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用四元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，置信度，时间）
语义位置：用更多的参考性文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用