火箭军工程大学 陕西西安 710038
摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，信息科技水平不断提高，导航电子地图逐渐被人们可认可。基于此，文章将对导航电子地图位置精度及检测方法进行分析。
关键词：导航电子地图；位置精度；检测方法
引言
随着社会的发展，导航电子地图逐渐融入到生活的方方面面，变得日益基础和重要，而地图的精准化、丰富度越来越受到导航行业的关注。当前，用户对电子地图的需求不断增多，不再满足传统电子地图的表现内容和形式，而是希望地图更具有“内涵”，让地图的内容更加深入详细。
1导航电子地图的空间位置精度概念
地图位置精度对于传统的纸质地图，通常人眼能分辨的两点间的最小距离是约0.1mm，把地形图上0.1mm所能代表的实地水平距离称为比例尺精度，因此，只要测量地物的位置精度小于比例尺精度，就能满足该比例尺地图制图的数据源要求。另一方面，地形图制作是一个复杂的过程，从大地控制点成果、航测成图到编绘、印刷出版整个过程中的每一道工序，都可能存在误差，因此，最后成图的地图位置精度，定义为地图上某一地点或地物轮廓点偏离它们真实位置的程度。通常需要对整个地图进行均匀采样，统计计算出地图位置精度的中误差。
2导航电子地图的空间位置精度分析
2.1地图图面位置偏差
地图图面位置偏差定义为地图图面坐标与实测位置的偏差，本质上就是将导航电子地图视为传统地图，按1.1节的概念定义地图位置精度，将人为的非线性偏转偏移量视为地图空间位置的点位误差，按照图面图解坐标与实测坐标的差值统计地图的精度。所以，地图上一点的图面位置偏差包含了地图本身的位置误差和非线性偏转引入的误差。由于人为的非线性偏差在一定的范围内表现为系统性偏差，而非随机误差，且数值远大于地图本身的位置精度；尽管非线性位置偏转后的坐标可以公开，但导航电子地图图面一般不支持用户直接获取坐标，用户只能通过导航电子地图服务系统提供的专用接口获取偏转后的地图位置坐标数据。
2.2用户可获得定位服务精度
用户可获得位置服务精度的定义为，导航电子地图及其服务系统为用户提供的用户可获得的定位服务精度，该指标由导航电子地图数据和支持服务系统共同决定。导航电子地图的导航服务与地图数据通常都是集成在一起提供的，用户使用导航电子地图时，实际上是使用导航电子地图软件系统提供的、基于地图数据的分析服务，导航电子地图所展示的仅仅是地图数据和分析结果的综合提示信息。因此，用户可获得定位服务精度是从用户应用的角度来定义的导航电子地图位置精度。导航电子地图定位服务实际上是一个大系统，当用户启用全球卫星导航系统定位时，导航电子地图软件系统将获得当前实际位置坐标，并将位置信息发送到后台云端服务器，通过云计算完成相关空间数据分析，然后将结果发送到导航电子地图软件前端显示，导航电子地图显示的位置与用户实际位置之间存在一定偏差，当采用高精度GNSS定位时，可忽略GNSS定位误差和系统处理导致误差的条件，因此用户获得的定位服务精度就是用户所在位置与用户图面显示位置之间差值的统计均方差。
3导航电子地图精度检测方法
3.1地图图面位置偏差检测方法
在导航电子地图上选取一些道路特征点和兴趣点作为检测点，通过高精度参考数据或外业实地测量的方式，获得检测点的绝对坐标。同时通过导航电子地图软件接口，获取监测点的图面坐标，采用公式计算相同样本点之间的位置差值，统计评估导航电子地图图面的均方差。
3.2用户可获得定位服务精度检测方法
用户可获得定位服务精度检测，需要通过导航电子地图软件系统的定位服务进行采样来完成。在导航电子地图上选取道路及重要设施的特征点，如道路交叉点、建筑拐角、公交车站、天桥楼梯转角等作为特征点，在选取的特征点上，通过手机的GNSS定位软件实地获取手机GNSS接收机的定位结果，同时记录导航电子地图软件定位的位置，由于导航电子地图上特征点的位置与特征点实地位置存在一定偏差，通过手持测距仪、皮尺、测量杆等方式，测量距离偏差。为了降低GNSS定位误差，需进行多次测量，对多组测量结果取平均值，获得检测点的平均定位结果和偏差平均值。实际应用中，每个检测点的测量次数不少于20次，通过观测数据取平均，计算最终的精度。
4提高导航电子地图位置精度及发展
4.1行车路线规划
以往比较传统化的行车导航路线无法实现数据的有效更新，很多GPS导航更新时长为半年或者一年。因此，很多人在使用的过程中，由于无法及时更新路线，则需要自行进行规划，才能确保所驾驶的行车路线是正确的。由此可以看出路线规划的误差性，会严重影响车辆的行驶。所以在进行互联网离线地图设计的过程中，应当加入新型的理念和设计过程，软件至少可以保存1km的行车路线。如此，通过影像识图的原理，有助于规划出较为合理化的路线。因而，尽可能优先选择车辆行驶的痕迹及影像，有助于车辆尽快到达目标地点。若已有的实时导航路线出现漏报实际线路的时候，则可以通过人为的经验进行判断，以减少车辆出现违反交通规则的现象。
4.2导航功能的实施
GPS作为获取定位信息的重要能力，可以帮助用户获得定位信息，否则，用户便得不到所需的定位信息，也起不到导航的目的。只能通过绘制起始点到目的地的路线，且包含路线的详细信息内容，像道路名称、道路长度和转向方向等内容，都不可以采用直观锁定用户。用户在加载电子地图的相关软件时，需要利用USB数据线连接GPS的手持机，当GPS手持机放置到可以接收GPS信号的区域位置时，且当GlobalMapper软件连接成功后，便可以显示GPS手持机的信息内容。
4.3实现接收机的多功能性和智能化
目前在卫星导航信号抗干扰技术方面多为针对特定的一类干扰信号进行研究和应用，缺少同时对多种干扰信号进行抑制的技术。实现接收机抗干扰信号的多功能和智能化是其今后的发展方向和趋势，信息科技的发展为其实现提供了技术保障。
4.4数字信息化与硬件算法的共同发展进步
随着数字信息的飞速发展，模拟数字转换和数字信号处理技术的进步提高，将来会在很大程度上应用于提高导航卫星接收机的抗干扰技术方面，使其抗干扰能力得到极大提高，也会很大程度上提高定位接收机的数字化程度。自适应算法在目前硬件设施上运用存在较困难的现状，随着数据科技的发展，这一难题也将会得到解决，使抗干扰算法向着更加高速、实时的方向发展。
结束语
导航电子地图的精度是提供高质量导航服务的基础，本文从导航电子地图的数据和应用的角度，定义了导航电子地图图面偏差和用户可获得服务精度概念，对我国公开版导航电子地图的位置精度特性进行描述，结合当前导航电子地图应用的实际，给出了导航电子地图位置精度检测方法。
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