利用计算机技术，以数字方 式存储和查阅的地图，由道路 、背景、注记和POI组成
导航电子图
导航引擎
实现地图的显示、路 径规划、语音导航和兴 趣点检索
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1. 导航的概念

1.3 导航终端的类型
PND
包括手机终端、PAD、PND、车载电脑、
车载嵌入式终端（仪表台、后视镜
HUG）
HUD 车载电脑
道路显示
同1:5万
全部道路
全部道路
全部道路
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2. 导航电子地图数据

2.4 空间数据的数学基础
地图投影：利用一定数学法则把地球表面的经、纬线转换到平
面上的理论和方法。
常 由于地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨 形球体，故其表面是一个不可展平的曲面，所以 运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和 变形，为按照不同的需求缩小误差，就产生了各 种投影方法。 用
以分钟甚至秒为单位，不仅提供路径等静态信息，还 提供道路实时流量、交通事件等及时信息
按 安 装 模 式
便携式：借助
支架等辅助工具 安装在前档玻璃 或者中控台上
终端自主式：定位与路径规划功能全部在车载设备中完成，应用了
按 计 算 模 式
最新的嵌入式计算机技术，具备强大的计算处理能力
中心监控式:终端处没有地图显示，只有在中央控制室有地图，系统

android
ios QNX
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3. 导航系统软硬件平台

3.3 定位方式

基站定位

卫星定位

移动基站-gsm/cdma WIFI 无线集群
GPS GLONASS
北斗
GPS/Beidou双模组合定位

位置推算

惯性导航 电子陀螺
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2. 导航电子地图数据

2.1 导航数据模型（？）。。。。。。。
路网数据由三类实体集组成：节点集、边集
和交通限制集。
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2. 导航电子地图数据

2.1 导航数据模型
GDF与KIWI标准的比较
GDF仅定义了数据的组织和表达，其物理存储只是简单地采用ASCII码的单文件形式， 并没有对物理存储模式进行规范；GDF在导航应用体系中起到的作用更基础一些； KIWI在物理层面将地图数据分层分区地组织起来，通过计算偏移量和大量采用以Bit为 单位的标志位来加速各种地图要素的引用和查询。KIWI格式数据的导航系统高效性很大程
20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制空间卫星导航系统GPS。至 1994年3月，24颗卫星布设完成，全球覆盖率达98%
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1. 导航的概念

1.7 导航技术中的一些概念
轨迹导航：接收到GPS信号后通过记录行驶的路线，并 以此作为参照来指导行驶的导航方式
模糊导航：按规划的路线模拟真实情况进行导航，不需 要GPS信号。设置了起点和目的地就可以进行模拟导航
通过GSM无线网络将GPS数据传输到远端监控中心，中心结合GIS地图 ，得出设备位置。即只有中央控制室可看到设备的地理位置。设备只 能通过中心的帮助才能间接获取空间地理位置信息的支持
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1. 导航的概念

1.5 导航系统的基本功能
1
空间定位
投资理念
2
信息搜索
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1. 导航的概念


2.4 空间数据的数学基础
纸质地图比例尺：表示图上距离比实际距离缩放的程度。
电子地图比例尺：电子地图参考纸质地图各比例尺的内容与精度
比例尺 1:10万 1:5万 1:2.5万 1:1万 1:5000 1：2500
地标性POI，如 重要地标性POI， 次要POI，如 知名地标性POI， 重点大学、三 重要POI，如商场、 如立交桥、高架 邮局、大型 如飞机场、车站、 甲医院、科技 POI显示内容 桥、长途汽车站、 旅游景点、大型 连锁超市、 一般POI 跨江大桥、大型 园区、写字楼、 连锁超市 广场、大厦、公 银行、加油 隧道 居民小区、星 园、球场 站、收费站 级宾馆 高速、国省道、 部分县乡道、城 市快速路、城市 主干道、城市次 干道 高速、国省道、 县乡道、城市快 速路、城市主干 道、城市次干道、 城市支路
度上自于KIWI提供的物理存储模式； KIWI直接与系统要实现的功能相关，层次更高一些
导航数据国际国内标准 国际标准：GDF、KIWI、navtech 国标: GB/T19711-2005 导航地理数据模型与交换格式 企业标准：各导航电子地图制作企业自定标准
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2. 导航电子地图数据
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1. 导航的概念

1.3导航终端的类型
后视镜
仪表台
手机终端 PAD
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1. 导航的概念

1.4导航的分类
静态导航:导航地图的更新周期较长，仅提供路径等
静态信息，不能反映道路当前的实际通行状况
嵌入式:安装在
车辆的CD位的，
与车浑然一体
按 时 效 性
动态导航（实时导航）：导航地图的更新周期
HUD
车载电脑
PND
PAD
手机终端
后视镜
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2. 导航电子地图数据

2.8 国家对导航电子地图的保密处理
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3.导航系统软硬件平台
- 3.1 硬件平台 - 3.2 软件平台 - 3.3 定位方式
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3. 导航系统软硬件平台

3.1 导航系统硬件平台
硬件平台包括处理器、GPS定位模块、
速度方向 利用出行者反馈的信息来采集实时路况信息
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2. 导航电子地图数据

2.6 导航电子地图的生产
①
收集图源
③
内业加工
⑤
刻盘生产
②
外业采集
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④
测试验收
2. 导航电子地图数据

2.7 导航电子地图的发布 按不同格式向不同终端、互联网、用户进行发布，根据不同终端及应用场景对数据内 容及格式进行定义与裁剪

墨卡托投影（正轴等角圆柱投影）
高斯-克吕格投影 斜轴等面积方位投影 正轴方位投影
的
投 影


方
法
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2. 导航电子地图数据

利用遥感影像数据对导航电子地图数据进行更新
2.5 数据的获取与更新
利用浮动车采集实时路况信息
利用互联网地图、微博等信息对导航地图数据进行更新
车辆标识 车辆位置
是适应位置服务应用需求的一种新型到导航产品。
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2.导航电子地图数据
- 2.1 导航数据模型 - 2.2 导航电子地图数据要素表达 - 2.3 数据分类及数据结构 - 2.4 空间数据的数学基础 - 2.5 数据的获取与更新 - 2.6 导航电子地图的生产 - 2.7 导航电子地图的发布 - 2.8 国家对导航电子地图的保密处理
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1. 导航的概念

1.7 导航技术中的一些概念
三维实景导航：将路面上的建筑物以三维立体形式表现 ，效果更为真实
AR增强现实导航：实际场景的实时录像叠加转向信息
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1. 导航的概念

1.7 导航技术中的一些概念
越野导航
越野导航：将点到点导航，在无图状态下的方向导航。
用于没有道路的地方，通过标点、他人航迹、预先规划 好的路径等手段来导航。 全息导航：以位置为基础，全面反映位置本身及其与位 置相关的各种特征、事件或事物的全信息的数字导航，
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2. 导航电子地图数据

2.3 数据分类及数据结构
实时导航数据部分数据结构
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2. 导航电子地图数据

2.4 空间数据的数学基础
A B
坐标系
比例尺
空间数据数学基础
C D
地图投影
Subtopic
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2. 导航电子地图数据

CGCS2000：坐标原点为地球质心，Z轴指向IERS参考极方向， X轴指向IERS参考子午面与通过原点且同z 轴正交的赤道面的交
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2. 导航电子地图数据

2.3 数据分类及数据结构
导航电子地图采用分层方法管理地图数据。根据交通导航应用目标，将地图数据归类为路
网层、地物层、背景层三大类。
-背景类层对导航应用来讲，主要目的是对地图的美观直观作用，方便用户定位自己的位置，属于修饰类 数据，其数据精度要求较低。 -地物类层是为用户提供导航、寻路以及查询目的地，是导航中必不可少的辅助数据，该类数据要求数量 比较丰富，覆盖面广，但对数据的精度要求不高，在地图显示时，该类数据不是完全显示，而是针对用户的 需求有针对性地显示部分数据，在地图中，地物类层内的数据间不存在相互之间的逻辑关系，但这些数据之 间可以通过路网层数据建立起逻辑关系。 -路网层是整个地图的核心，车辆的定位导航完全依靠路网层来实现，该层数据的精度要求最高，同时该 层地图还必须具备完整的数学逻辑模型，该层数学逻辑模型的好坏往往决定了整个导航系统的效率.

2.2 导航电子地图数据要素表达
导航电子地图含有空间位置地理坐标，能够与空间定位 通过等。 系统结合，准确引导人或交通工具从出发地到达目的地
去掉与导航关系较弱的地图要素（如地形高度、自然要素等），增加了空间坐标、道路 拓扑关系、道路交通信息（如车道、禁行道等等）等与导航密切相关的要素。 具有极高的精确性，包括地理位置数据的精确性和实际地物信息的准确性。各要 素之间必须具有正确的拓扑关系和整体的联通性，使各地物在逻辑上和语义上能够 正确地映射现实世界。 提供完备的地物属性，以方便查询检索和智能交通分析。例如需要有表达 交通禁则的信息，以说明哪些路口禁止左转、禁止直行等，哪些路段在特定 时间段不许机动车通行或只许单行等，还需要有表达道路特质和运行情况的 数据，以表明道路的材质、收费情况、允许哪些车辆类型。