一、高精度地圖行業監管體制分析
1.行業主管部門及自律性組織
高精度地圖行業的主管部門為國家測繪局。國家測繪局是國土資源部管理的主管全國測繪事業的行政機構，其主要職責包括：擬定測繪行政法規、規章，制訂測繪事業發展規劃、測繪行業管理政策、技術標準并依法監督實施；組織并管理基礎測繪、國界線測繪、行政區域界線測繪、地籍測繪和其他全國性或重大測繪項目、重大測繪科技項目；管理國家基礎地理信息數據，組織指導基礎地理信息社會化服務；管理國家測繪基準和測量控制系統；制訂地籍測繪的規劃和技術標準，管理審定地籍測繪資格，確認地籍測繪成果；擬定測繪單位資格審查認證管理辦法；依法管理地圖編制工作，審查向社會出版、展示的地圖等。
行業自律性組織主要包括中國測繪學會、中國全球定位系統技術應用協會、中國地理信息系統協會等。
2.政府部門的監管體制
根據《中華人民共和國測繪法》規定，國家對從事測繪活動的單位實行測繪資質管理制度。國家測繪主管部門對導航電子地圖的監管貫穿于地圖的開發、生產以及出版的全過程。
首先，國家測繪主管部門對從事導航電子地圖開發和生產采取設立行業準入資質的方式進行管理，即相關從業單位應依法取得由國家測繪局頒發的包括導航電子地圖制作業務范圍在內的甲級測繪資質，并嚴格遵守《中華人民共和國測繪法》、《地圖編制出版管理條例》、《導航電子地圖制作資質標準》等相關法律法規，方可從事測繪活動。
其次，從事測繪活動的專業技術人員應具備相應的職業資格條件，測繪人員進行測繪時，應當持有測繪作業證件上崗。
再次，導航電子地圖、高精度地圖在公開出版前須經過加密和審查環節。導航電子地圖和高精度地圖的加密工作由國家測繪局授權中國測繪科學研究院受理，受理單位對加密后的地圖數據出具“地圖數據保密技術處理證明”；導航電子地圖和高精度地圖的審查工作由國家測繪局、地圖審查中心負責，對導航地圖和高精度地圖的數據合法性、保密、技術等專業方面進行審查，經審查認定合格后由國家測繪局頒發審圖號；此外，導航電子地圖和高精度地圖的出版需經新聞出版署批準的有相關資質的出版社從地圖出版物的角度進行審查，審查通過后頒發出版號，產品方可成為印刷公開出版物。
1.高精度地圖的數據構成
道路地圖是對實際道路進行反映，通過特定圖層來描繪特定類別，然后將圖層疊加進行路面表達。終端上顯示的導航地圖往往由10多層甚至20多層不同分辨率的圖片組成，當用戶進行縮放時，程序根據縮放級數，選擇不同分辨率的瓦片圖（用方格來模擬實體），拼接成一幅完整的地圖。高精度道路導航地圖也是如此，只是它在普通電子地圖的基礎上包含了更多的圖層數量，且每一圖層的描繪更加精細。
高精度道路導航地圖由四個部分的數據構成，分別是道路網數據、車道網數據、安全輔助數據和道路交通設施數據。這四類數據構成的地圖結構內容根據地圖精度不同顯示的內容也就不同。
圖表：地圖結構內容劃分示意圖
數據來源：中研普華產業研究院整理
道路網主要是由道路基準線網絡構成，用于描述道路的幾何形態、表達與道路設施間的關系。高精度道路導航地圖道路網示意圖，如圖5所示，它包括道路基準線、道路基準線連接點和路口等圖層。車道網記錄路網中每個獨立車道的相關屬性，用于車道級的道路顯示、定位、路徑規劃和駕駛策略輔助。它包括車道級道路、車道級道路連接點、車道級道路形狀點等圖層。
圖表：高精度道路導航地圖車道網示意圖
數據來源：中研普華產業研究院
安全輔助數據和道路交通設施數據是對車道安全數據和車道上的其他交通設施進行描述，用于輔助車道級定位和顯示，例如曲率、航向、縱橫坡度等。
道路交通設施數據則包括交通標識、路側設施和固定地物等信息。
2.高精度地圖的制作流程
通常我們使用的地圖是采用衛星圖片和GPS聯合標定出來的，這種方法一般能達到米級的定位精度。高精度地圖要求的是厘米級精度，因此僅僅采用衛星是不夠的，通常會選擇使用采集車在道路上進行移動采集，然后通過線下處理把各種數據融合產生高精度地圖，其制作過程主要包括數據采集、數據處理、對象檢測、手動驗證及地圖發布五個基本步驟。
數據采集：高精度地圖的數據采集是個多傳感器融合的過程。采集車輛具有如GPS、慣性測量單元(IMU)、激光雷達和攝像機等，通過將這些數據的融合，最終生成高精度地圖。
數據處理：對數據進行整理、分類以及清洗從而獲得沒有任何語義信息或注釋的初始地圖模板。
對象檢測：利用機器學習的方式，來檢測大部分常見的靜態對象并對其進行分類，包括車道線、交通標志甚至電線桿。利用人工的方式，標注少量復雜的對象。
手動驗證：這一步就是人工糾錯排查，從而確保地圖自動創建過程正確并及時發現問題。
地圖發布：經過了上述過程的處理，就可以發布高精度地圖了。
目前高精度地圖的制作是需要有測繪資質的，所以一般把握在圖商手中和一些自動駕駛公司，分為甲級資質和乙級測繪資質，甲級資質非常少，需要掛靠到測繪單位。對于園區這種非公共區域，制圖資格上是沒問題的，但在公共道路上的測繪則需要相應資質。目前有包括華為、京東、高德、四維圖新等在內近二十家單位通過甲級測繪資質復審換證。
高精度道路導航地圖描繪的道路信息更加豐富，包含的細節更多，因此它的數據量也更加龐大。傳統導航電子地圖每千米的數據量約是1kB，而高精度道路導航地圖每千米的數據量大約是100MB，是傳統導航地圖的105倍。而且高精度道路導航地圖中的數據類型復雜多樣，數據量急劇增加，并且數據處理的實時性要求較高。所以目前以云計算模型為核心的集中式大數據處理方式已經不能滿足高精度道路導航地圖的數據計算要求，需要建立新的計算模型。提出“眾包+邊緣計算”模型作為高精度道路導航地圖計算模式。
高精度道路導航地圖的數據采集任務很艱巨，需要采集車跑過每一條道路，然后上傳數據繪圖。首先，這需要花費大量的時間；其次，道路上的一些信息會發生變化，高精度道路導航地圖需要保持周期性數據更新，再次采集很多信息又是重復的，且耗費更多的資源。可以采用眾包的方式解決這些問題，高精度道路導航地圖的用圖者同時也可以是繪圖者。通過眾包的方式，將數據采集設備裝在使用高精度道路導航地圖的車輛上，其在行駛時邊用圖邊采集數據，并且將獲取到的數據上傳。這種方式可以很好地滿足城市街道需要一周更新一次來反映其構造和新的交通模式的需求。美國的Mapper公司已經采用這種方式來獲取地圖數據。
隨著物聯網和5G通信技術的快速發展，有別于傳統云計算的全新計算模式--邊緣計算被研究者們提出。邊緣計算是指在網絡邊緣執行計算的一種計算模型，邊緣計算中邊緣的下行數據表示云服務，上行數據表示高精度道路導航地圖服務，而邊緣計算的邊緣是指從數據源到云計算中心路徑之間的任意計算和網絡資源。該計算方法是一種在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。針對高精度道路導航地圖的情況，在邊緣式計算中，由于數據量的增加以及對實時性的需求，需將原有云中心的計算任務部分遷移到網絡邊緣設備上，以提高數據傳輸性能，保證處理的實時性，同時降低云計算中心的計算負載。本文研制了高精度道路導航地圖邊緣計算模型參考框架。
圖表：高精度道路導航地圖邊緣計算模型參考框架
數據來源：中研普華產業研究院
四、技術環境對行業的影響
傳統導航地圖因其商業地圖公司及時、準確地進行數據更新，從而保障導航服務的準確性。而高精度道路導航地圖的更新過程除了道路/車道的幾何信息外，還包括交通要素在內的大量數據更新。
而且，高精度道路導航地圖本身就包含龐大的數據量，如果每次都通過原始采集手段進行數據更新，將會導致過多冗余數據和過高的成本。因此，在未來的高精度道路導航地圖發展中，采用眾包手段獲得用戶手上的大量及時數據，是一種更加便捷、低廉、可靠的數據更新手段。
總體來看，技術環境對高精度地圖行業的影響主要體現在以下幾個方面：
1.技術進步
隨著科技的不斷發展，高精度地圖的精度和覆蓋范圍得到了顯著提升。例如，隨著自動駕駛技術的不斷發展，高精度地圖的精度和實時性需求也在不斷提高。同時，隨著物聯網、5G等新技術的普及，高精度地圖的應用場景也在不斷拓展。
2.數據處理能力
高精度地圖需要處理大量的數據，包括衛星影像、航空影像、道路情況、建筑物信息等。隨著數據處理技術的不斷發展，高精度地圖的數據處理能力和效率得到了顯著提升，從而提高了高精度地圖的質量和速度。
3.AI技術
AI技術在高精度地圖領域的應用也不斷加強。例如，AI技術可以幫助高精度地圖實現自動化和智能化，提高生產效率和質量。同時，AI技術還可以幫助高精度地圖進行數據分析和優化，提高其精度和可靠性。
總之，技術環境對高精度地圖行業的影響是顯著的，不僅帶來了發展的機遇，同時也帶來了一定的挑戰。例如，技術難度大、成本高等問題也需要考慮。
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楊興杰
研究院服務號