2.3.1 高精地圖構建

高精地圖相較普通導航電子地圖而言，具有高精度、地圖元素更加詳細、屬性更加豐富的特點。高精度，一方面指地圖的絕對坐標精度更高，達到亞米級的絕對精度；另一方面高精地圖所含的道路交通信息元素及其屬性更加豐富和細致。與普通電子地圖相比，高精地圖不僅有準確的坐標，還能準確地描繪道路形狀、車道線、車道中心線和交通標志等。此外，高精地圖還包括車道限速、道路材質等信息。在道路交通領域，按照面向對象不同，高精地圖分為自動駕駛用高精地圖和交通監管用高精地圖：自動駕駛用高精地圖是面向機器的作為先驗信息供無人駕駛汽車決策用的地圖數據，包含每個車道的坡度、曲率、航向、高程、側傾等數據；交通監管用高精地圖是面向交通監管人員的二維、三維可視化地圖數據，為交通監管提供車道級的精細地圖數據支撐，高精地圖與傳統電子地圖的性能對比見表2-7。

表2-7 高精地圖與傳統電子地圖的性能對比[25]

（1）高精地圖數據采集方式

數據采集是高精地圖的基礎與核心，數據采集方式對高精地圖的精度和地物豐富程度起決定性作用。目前，高精地圖數據采集主要有3種實現方案：移動測繪車采集、無人機航測和1:500地形圖測繪。目前，主流互聯網公司均采用移動測繪車的方式進行數據采集。這種方式具有作業效率高、道路信息采集全面的優勢，需要搭載激光雷達、慣導、RTK、全景相機等[27]，如圖2-21所示。同時，也有基于無人機航測與地面打點補測相結合的方式，基于獲取的厘米級數字正射影像圖可生產絕對精度達到分米級的高精度地圖，具有作業靈活、高效、不受路況限制的優勢，但缺點是申請空域周期較長。在1:500地形圖測繪中，采用數字化測圖的作業方式更能保證地圖的精度，但需要控制網布設、逐條道路測繪、后期編繪等大量工作，并且作業周期很長。

圖2-21 高精度地圖數據采集車[26]

（2）高精地圖構建

高精地圖構建過程需要獲取的地物主要包括車道線、道路交通設施（人行橫道、轉向標志、交通設施等）、車道拓撲網絡數據及其他地物等。根據數據采集方式的不同，高精地圖生產方式有所差異?；谝苿訙y繪車采集的數據，前期需要進行點云數據的分區、去噪、拼接等預處理，進而進行矢量化、幾何調整、增加屬性和拓撲結構建立等加工處理；無人機航測高精地圖的生產，會基于校正、拼接等預處理得到的高精度正射影像圖，采用自動與人工相結合的方式進行數據矢量化加工處理；1:500地形圖測繪基于外業采集的數據進行內業地圖編繪，通過格式轉換、地物分類等進行加工處理。三種高精地圖生產過程均需要通過多級質檢保證最終成果數據的可靠性。移動測繪車生產方式目前正在形成一種“專業采集+眾包維護”的地圖動態更新方式，無人機航測數據更新則需要重新進行航測，1:500地形圖測繪采用部分補測的方式實現數據更新。此外，政府行業數據也是地圖更新的重要數據來源。

（3）高精地圖可視化表達

這是指通過可視化表達將車道線與交通設施等高精地圖地物信息生動直觀地展示出來，根據地圖展現方式的不同，高精地圖可視化表達分為二維和三維兩種表達方式。二維地圖表達基于主流的地理信息系統（Geographic Information System, GIS）軟件進行地圖符號化，通過GIS軟件平臺提供各類空間數據服務，或將獲取的高精度矢量數據通過空間數據庫引擎導入關系型數據庫，使用Javascript開發包調取相應數據并設置參數進行地圖渲染。三維地圖表達基于提取的道路矢量圖制作精細化三維高精度道路模型，利用傾斜攝影測量技術或建模技術搭建三維場景，集成建筑物、設施小品、其他地物等三維模型，形成三維高精地圖[27]。