高精度地图的数据模型

电子地图分析与导航高精度地图的数据模型《电子地图分析与导航》课程组目录CONTENTS什么是GDFGDF地图数据模型0102什么是GDF01大多数汽车厂商与其供应商都会使用专有的地图数据模型，但基本都会受地理数据文件（GDF）规范的影响。GDF规模首次于1988年10月作为CEN（欧洲标准委员会）标准发布。GDF第5版于2011年发布，目标是将数字地图广泛用于车辆导航系统应用、行人导航、ADAS、公路维护系统、公路运输信息记忆远程信息处理。01什么是GDF地理数据文件（GeographicalDataFile,GDF）是一种保存地理数据的文件格式，用于描述和传输道路网络和道路相关数据。与传统的GIS数据格式相比,GDF为获取数据及标准特征、属性和关系的扩展分类提供更多详细的规则。GDF最初用于汽车导航系统中，但它对于其它运输和交通应用也十分有效，如车队管理、调度管理、道路交通分析、交通管理和车辆自动定位。01什么是GDFGDF在导航地理数据体系中的位置和周边标准。01什么是GDFGDF标准的层次结构。01什么是GDFGDF标准的实质不但需要详细描述构成道路网本身的各类要素（如行车路线、道路交叉口、立交桥等），还需要以道路网为框架描述与交通行为相关的各类空间要素（如车站、交通信号灯、各类单位及商业服务点等）。不但要描述道路网及相关空间要素的地理位置及形状，还要表达它们的空间关系及其在交通网络中的交通关系。01什么是GDFGDF地图数据模型02GDF地图数据模型使用以下三种实体:（1）要素（或物体）：点、线、面（简单要素）或点线面的不同组合（复杂要素）。（2）要素之间的关系：如子级、父级。（3）属性：要素或者关系的属性。02GDF地图数据模型GDF地图数据模型实体02GDF地图数据模型第一，交换数据模型和物理数据模型GDF数据模型和格式主要为交换格式，描述地图提供商传送数字地图的形式。车内程序直接使用GDF会非常复杂且低效。为了满足汽车在数据库大小与访问性能方面的要求，导航或者ADAS系统的机构都设计开发了自有的数据模型以及数据在媒体上的存储格式：物理数据模型（PDM）和物理存储格式（PSF）。基于这些不同的模式与格式，地图供应商提供的数据需要通过地图数据汇编转换为特定的物理存储格式。02GDF地图数据模型第一，交换数据模型和物理数据模型物理存储格式标准化。2009年大型汽车制造商以及Tier1供应商建立了导航数据标准（NDS），设计了通用导航地图数据模型与格式。2012年首批使用NDS的系统上市。这相当于对物理存储格式进行了标准化。自此，地图数据供应商可以向主机厂客户端传送数据，而不需要有一级导航提供商进行高价的数据编译。NDS将地图数据组织成独立的构架模块。NDS第一版仅支持与导航相关的构建模块，目前已经支持与ADAS相关度的数据构建模块，并将其扩展为支持自动驾驶的内容。02GDF地图数据模型第一，交换数据模型和物理数据模型02GDF地图数据模型第二，数据模型的时效性图层数字地图模型需要考虑数据、关系与属性的时效特征。不同领域的数据过时的速率不同，并且需要专门的技术来收集和分发。比如，道路的几何形状很少会发生变化，不需要进行实时或者经常更新。而交通信息需要实时收集和分发。02GDF地图数据模型第二，数据模型的时效性图层02GDF地图数据模型第三，精确性数据精度是高精度地图的重要指标。其包括三种不同的精度类型。（1）几何精度。包括两种：绝对几何精度。用于测量对象绝对位置与地图中标识的相同对象的位置之间的误差。导航地图的几何精度小于10米，ADAS地图的几何精度小于1米，自动驾驶地图的几何精度小于20厘米。相对几何精度。用于测量地图中附近物体之间的相对位置误差。自动驾驶地图在100米的距离中的相对位置误差要小于20厘米。02GDF地图数据模型第三，精确性数据精度是高精度地图的重要指标。其包括三种不同的精度类型。（2）关系精度指的是地图中