一种构建精细地图的方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子地图技术，特别是指一种构建精细地图的方法与装置。
【背景技术】
[0002]精细地图作为一种电子地图，包括空间矢量数据和属性信息，空间矢量数据是电子地图属性信息的载体。传统电子地图的制作方法是采用基于栅格数据抽象提取空间矢量数据的方法或利用GPS、机器人定位跟踪装置记录采集所经区域的空间位置及视野信息，力口工生产空间矢量数据，包括:
[0003]I，利用贝叶斯或运用自组织映射识别网格模式，栅格地图能够记录矢量特征附近环境概率变化的特性，抽象提取出空间矢量数据，从而得到抽象环境和物体的结构。
[0004]2，基于RFID的边界虚拟参考标签改进算法，或GPS、机器人定位跟踪，根据位置记录加工生产空间数据。
[0005]随着网络技术的发展和对于电子地图精准性要求的提高，电子地图生产企业面临电子地图数据精细、实时更新和现势性强的要求。
[0006]与新的要求相比，现有技术存在如下问题:缺乏几何拓扑关系，空间图形拓扑检查缺失致使图形间重叠、位移等错误较多，造成对象在地图上的位置与实际位置存在较大偏差，难以实现精准定位服务。
[0007]缺乏竖向路网描述，现有的制图工艺以平面环境要素构建电子地图，这种二维结构缺乏多维立体拓展，尤其欠缺对于竖向交通路网的制作，不能满足人们对于多维导航和位置服务的现实需求。
[0008]原有栅格数据和定位跟踪装置采集数据的精度决定了制作的空间矢量数据精度，无法满足城市路网密集且结构复杂、多层复杂建筑对高精度的电子地图需求。
[0009]制图工艺依赖于专业制图人员，无法适应以众包方式快速实时更新地图的生产模式。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的技术问题是提供一种构建精细地图的方法与装置，解决现有地图制作中几何拓扑错误率高，无法建立多维空间路网的问题。
[0011]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种构建精细地图的方法，方法包括:根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分；对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定和自适应有效边界检查；根据符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间，联合子空间所包含的数据是联合子空间数据；合成联合子空间数据和属性信息，生成精细电子地图。
[0012]所述的方法中，根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分包括:将制图区域分为不同的格网。
[0013]所述的方法中，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定包括:在每一个格网内，拾取匹配点，计算匹配点的匹配精度；对计算出的匹配精度进行后验误差估计；当后验误差估计值满足精度要求时，自标定完成。
[0014]所述的方法中，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定还包括:当后验误差估计值不满足精度要求时，对后验误差估计值大于误差估计阈值的匹配点进行自动调整优化。
[0015]所述的方法中，对平面空间和竖向空间数据进行自适应有效边界检查包括:在每一个格网内，计算制图区域的空间结构复杂度；根据空间结构复杂度对格网的尺寸进行自适应调整；对平面空间数据和竖向空间数据进行相邻要素拓扑检查；对拓扑错误的平面空间数据和竖向空间数据进行修正；对格网的边界进行接边拓扑检查和修改。
[0016]所述的方法中，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定和自适应有效边界检查之后还包括:对平面空间数据和竖向空间数据进行误差估计检查，对符合误差要求的平面空间数据和竖向空间数据执行生成联合子空间的步骤。
[0017]所述的方法中，对平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间包括:计算平面空间数据与竖向空间数据的空间匹配度；以竖向空间数据为参照，对平面空间数据进行区域调整；将区域调整后的平面空间数据与竖向空间数据进行相邻要素拓扑检查；对拓扑错误的平面空间数据与竖向空间数据进行修正；对平面空间数据与竖向空间数据进行接边；对平面空间数据与竖向空间数据进行矢量合成，得到联合子空间。
[0018]一种装置，包括:参数功能单元，用于根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分；检查单元，用于对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定和自适应有效边界检查；联合子空间单元，用于根据符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间，联合子空间所包含的数据是联合子空间数据；精细地图单元，用于合成联合子空间数据和属性信息，生成精细电子地图。
[0019]所述的装置中，检查单元包括:自标定模块，用于在每一个格网内，拾取匹配点，计算匹配点的匹配精度；对计算出的匹配精度进行后验误差估计；当后验误差估计值满足精度要求时，自标定完成。
[0020]所述的装置中，检查单元包括:有效边界检查模块，用于在每一个格网内，计算制图区域的空间结构复杂度；根据空间结构复杂度对格网的尺寸进行自适应调整；对平面空间数据和竖向空间数据进行相邻要素拓扑检查；对拓扑错误的平面空间数据和竖向空间数据进行修正；对格网的边界进行接边拓扑检查和修改。
[0021]本发明的上述技术方案的有益效果如下:进行区域细分降低了局部数据对整体的依赖性，进行自标定和自适应有效边界检查，以及基于符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间，这充分利用了自适应的合成矢量方法，使得制作过程降低了几何拓扑的误差和误率，提高了电子地图的精度。
【附图说明】
[0022]图1表示一种构建精细地图方法的流程示意图；
[0023]图2表示制图流程的示意图；
[0024]图3表示一种构建精细地图的装置的结构示意图；
[0025]图4表示构建精细地图的装置的功能分块结构示意图；
[0026]图5表示地图编辑设备的功能组成示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0028]本发明中，制图过程中对空间图形进行自适应有限边界检查，消除拓扑错误，基于联合子空间，通过平面交通和竖向交通的合成矢量拓扑检查，建立多维立体路网。
[0029]本发明实施例提供一种构建精细地图的方法，如图1所示，包括:
[0030]步骤101，根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分；
[0031]步骤102，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定和自适应有效边界检查；
[0032]步骤103，根据符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间，联合子空间所包含的数据是联合子空间数据；
[0033]步骤104，合成联合子空间数据和属性信息，生成精细电子地图。
[0034]应用所提供的技术方案，进行区域细分降低了局部数据对整体的依赖性，进行自标定和自适应有效边界检查，以及基于符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间，这充分利用了自适应的合成矢量方法，使得制作过程降低了几何拓扑的误差和误率，提高了电子地图的精度。
[0035]在一个优选实施例中，如图2所示，根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分之前还包括:自动导入已有地图数据。
[0036]在一个优选实施例中，根据制图区域的地理特征和细分要求进行区域细分包括:将制图区域分为不同的格网。
[0037]在一个应用场景中，如图2所示，制图流程包括:
[0038]步骤21，在精细地图构建过程中，采用两种方式输入平面空间数据和竖向空间数据以及属性信息:手动输入空间坐标和属性信息，自动导入已有地图数据；
[0039]步骤22，针对制图区域的地理特征和细分要求，进行区域细分；
[0040]步骤23，对空间数据的平面空间数据和竖向空间数据进行自标定和自适应有效边界检查；
[0041]步骤24，对获取的平面空间数据和竖向空间数据进行误差估计检查，误差估计符合要求转步骤25，若不符合要求则返回步骤21重新输入；
[0042]步骤25，对符合要求的平面空间数据和竖向空间数据生成联合子空间；
[0043]步骤26，检查维护属性信息；
[0044]步骤27，将平面空间数据和竖向空间数据和属性信息进行合成，生成精细电子地图。
[0045]高效率，通过对制图区域进行局部细分，对每一局部进行误差估计并根据估计值控制计算过程。充分利用观测矢量相邻要素的约束信息，在采集过程中进行自标定，在任意配准误差下，对观测矢量对应的空间维度进行精确匹配，从而得到高精度的电子地图数据。降低了局部数据对整体的依赖性，易于生成和维护，便于众包方式的生产方式。
[0046]在一个优选实施例中，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定包括:
[0047]在每一个格网内，拾取匹配点，计算匹配点的匹配精度；
[0048]对计算出的匹配精度进行后验误差估计；
[0049]当后验误差估计值满足精度要求时，自标定完成。
[0050]一个应用场景中，自标定环节需要本流程:
[0051]步骤I，拾取区域匹配点，计算匹配精度；
[0052]步骤2，对计算出的匹配精度进行后验误差估计；
[0053]步骤3，根据后验误差估计值判断是否满足精度要求，如若满足要求则自标定完成，结束；如若不满足精度要求执行步骤4 ；
[0054]步骤4，根据后验误差估计进行后处理，后处理在约束条件下，对误差较大的匹配点进行自动调整优化，得到高精度的匹配值，执行步骤2。
[0055]在一个优选实施例中，对平面空间数据和竖向空间数据进行自标定还包括:
[0056]当后验误差估计值不满足精度要求时，对后验误差估计值大于误差估计阈值的匹配点进行自动调整优化。
[0057]一个应用场景中，自适应有限边界检查流程:
[0058]步骤1，计算制图区域的空间结构复杂度；
[0059]步骤2，对制图区域进行区域格网细分，根据制图区域复杂度对格网尺寸进行自适应调整；
[0060]步骤3，对每个区域格网内的平面空间数据和竖向空间数据(观测矢量)进行相邻要素拓扑检查；
[0061]步骤4，对拓扑错误的观测矢量进行修正；
[0062]步骤5，对格网的边界进行接边观测矢量的拓扑检查和修改；
[0063]