2.3.1 高精地图构建

高精地图相较普通导航电子地图而言，具有高精度、地图元素更加详细、属性更加丰富的特点。高精度，一方面指地图的绝对坐标精度更高，达到亚米级的绝对精度；另一方面高精地图所含的道路交通信息元素及其属性更加丰富和细致。与普通电子地图相比，高精地图不仅有准确的坐标，还能准确地描绘道路形状、车道线、车道中心线和交通标志等。此外，高精地图还包括车道限速、道路材质等信息。在道路交通领域，按照面向对象不同，高精地图分为自动驾驶用高精地图和交通监管用高精地图：自动驾驶用高精地图是面向机器的作为先验信息供无人驾驶汽车决策用的地图数据，包含每个车道的坡度、曲率、航向、高程、侧倾等数据；交通监管用高精地图是面向交通监管人员的二维、三维可视化地图数据，为交通监管提供车道级的精细地图数据支撑，高精地图与传统电子地图的性能对比见表2-7。

表2-7 高精地图与传统电子地图的性能对比[25]

（1）高精地图数据采集方式

数据采集是高精地图的基础与核心，数据采集方式对高精地图的精度和地物丰富程度起决定性作用。目前，高精地图数据采集主要有3种实现方案：移动测绘车采集、无人机航测和1:500地形图测绘。目前，主流互联网公司均采用移动测绘车的方式进行数据采集。这种方式具有作业效率高、道路信息采集全面的优势，需要搭载激光雷达、惯导、RTK、全景相机等[27]，如图2-21所示。同时，也有基于无人机航测与地面打点补测相结合的方式，基于获取的厘米级数字正射影像图可生产绝对精度达到分米级的高精度地图，具有作业灵活、高效、不受路况限制的优势，但缺点是申请空域周期较长。在1:500地形图测绘中，采用数字化测图的作业方式更能保证地图的精度，但需要控制网布设、逐条道路测绘、后期编绘等大量工作，并且作业周期很长。

图2-21 高精度地图数据采集车[26]

（2）高精地图构建

高精地图构建过程需要获取的地物主要包括车道线、道路交通设施（人行横道、转向标志、交通设施等）、车道拓扑网络数据及其他地物等。根据数据采集方式的不同，高精地图生产方式有所差异。基于移动测绘车采集的数据，前期需要进行点云数据的分区、去噪、拼接等预处理，进而进行矢量化、几何调整、增加属性和拓扑结构建立等加工处理；无人机航测高精地图的生产，会基于校正、拼接等预处理得到的高精度正射影像图，采用自动与人工相结合的方式进行数据矢量化加工处理；1:500地形图测绘基于外业采集的数据进行内业地图编绘，通过格式转换、地物分类等进行加工处理。三种高精地图生产过程均需要通过多级质检保证最终成果数据的可靠性。移动测绘车生产方式目前正在形成一种“专业采集+众包维护”的地图动态更新方式，无人机航测数据更新则需要重新进行航测，1:500地形图测绘采用部分补测的方式实现数据更新。此外，政府行业数据也是地图更新的重要数据来源。

（3）高精地图可视化表达

这是指通过可视化表达将车道线与交通设施等高精地图地物信息生动直观地展示出来，根据地图展现方式的不同，高精地图可视化表达分为二维和三维两种表达方式。二维地图表达基于主流的地理信息系统（Geographic Information System, GIS）软件进行地图符号化，通过GIS软件平台提供各类空间数据服务，或将获取的高精度矢量数据通过空间数据库引擎导入关系型数据库，使用Javascript开发包调取相应数据并设置参数进行地图渲染。三维地图表达基于提取的道路矢量图制作精细化三维高精度道路模型，利用倾斜摄影测量技术或建模技术搭建三维场景，集成建筑物、设施小品、其他地物等三维模型，形成三维高精地图[27]。