CN114646321A - 高精度地图数据的自动化生成方法、***及地图数据云平台 - Google Patents

Abstract

本公开披露一种高精度地图数据的自动化生成方法、***及地图数据云平台，属于高精度地图制作领域，该方法包括：根据数据采集规划路线，确定概略坐标，并根据概略坐标确定采集所需的至少一个虚拟参考站；在第一时段内，根据预设信息从至少一个虚拟参考站获取第一时段全球导航卫星***GNSS数据，并对第一时段GNSS数据进行预处理；在第二时段内，根据数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；第一时段涵盖第二时段；将预处理后的第一时段GNSS数据与第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；将惯导数据与差分GNSS数据融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。实施本公开，可实现高精度地图外业采集去基站化，在线制图及输出一体化。

Description

高精度地图数据的自动化生成方法、***及地图数据云平台

技术领域

本公开涉及高精度地图制作及服务，特别是一种高精度地图数据的自动化生成方法、***及地图数据云平台。

背景技术

目前，在高级辅助驾驶***(ADAS，Advanced Driver Assistance System)地图和高精度地图生产过程中，高精度外业采集往往成为其唯一数据源。其中，基站架设合理性及基站数据的质量，是对外业采集高精度地图数据的质量起着关键性因素，而目前基本都是通过人工选址、架设实体基站来接收GNSS(全球卫星导航***)观测数据，这种方式目前存以下问题：

1)基站站架设条件较为严苛

通常要求架设区域空旷无遮挡、无其他信号源(无线电、高压线等)、无河流、无反光建筑物，且观测过程中不能出现断电情况，否则将导致高精度外业采集返工作业。

2)人工设备成本高昂

每台高精度地图数据采集车至少需配备一台GNSS接收设备及看护人员，对于高精度地图迅猛发展的今天，市场对高精度地图的覆盖率和精度都有更高的期待。

因此，在保障精度前提下，如何降低人工与设备成本，成为图商亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本公开披露一种高精度地图数据的自动化生成方法、***及地图数据云平台，可实现高精度地图外业采集去基站化，在线制图及输出一体化。

为了实现上述目的，本公开采用的技术方案是，提供一种高精度地图数据的自动化生成方法，该方法包括：

根据数据采集规划路线，确定概略坐标，并根据所述概略坐标确定采集所需的至少一个虚拟参考站；在第一时段内，根据预设信息，从所述至少一个虚拟参考站获取第一时段全球导航卫星***GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；在第二时段内，根据所述数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；其中，所述第一时段涵盖所述第二时段；将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

相应地，为实现上述方法，本公开还披露一种高精度地图数据的自动化生成***，该***包括：

基站替换装置，用于根据预设信息向所述至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；

移动采集设备，配置有GNSS接收机和惯导设备，用于在第二时段内，根据所述数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；其中，所述第一时段涵盖所述第二时段，所述虚拟参考站和所述移动采集设备时间同步；

差分融合模块，用于将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

此外，本公开还披露一种地图数据云平台，该地图数据云平台包括：前述任一种高精度地图数据的自动化生成***和数据定制及输出***；其中，所述数据定制及输出***配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据所述授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，所述API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

特别地，本公开还披露一种轻量型地图数据云平台，该轻量型地图数据云平台包括以下组成：

基站替换装置，用于根据预设信息向所述至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；

差分融合模块，用于将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据；

点云数据解算模块，所述点云数据解算模块用于自动化解析所述点云数据，提取所述道路信息；所述道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；其中，所述移动采集设备配置的传感设备采集的点云数据；

数据制作平台，用于基于所述高精度轨迹坐标数据，结合所述道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据；以及，用于根据需求对所述高精度地图数据进行编译，以预设格式进行输出；

地图数据仓库，用于存储并管理可定制的产品化高精度地图数据，包括当前版本的地图全量数据和/或增量数据；

数据定制及输出***，配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据所述授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，所述API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

与现有技术相比，本公开披露的技术方案具有以下技术效果：

本公开披露的高精度地图数据的自动化生成方法和***，采用高精度地图数据采集中可以替换实体基站的基站替换装置，通过设置虚拟参考站(VRS，Virtual ReferenceStation)，经网络传输，格式转换等解析质检操作，获取高精度、高质量虚拟基站数据，从而实现了高精度地图外业采集无基站化，能够避免大规模人力、物力的大规模投入，在保障高精度地图数据精度的前提下，尽可能释放劳动生产力与降低设备成本消耗，快速完成高精度地图数据的采集，在无需人工及测绘设备投入前提下，移动采集设备与虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。通过本公开披露的技术方案，能够有效提高地图采集和制作的效率。

附图说明

图1是本公开实施例披露的一种高精度地图数据的自动化生成方法流程示意图；

图2是本公开实施例披露的一种高精度地图数据的自动化生成***组成示意图；

图3是本公开实施例中高精度地图数据获取、制作及输出过程中的数据交互示意图；

图4是本公开实施例披露的一种地图数据云平台的组成示意图；

图5是本公开实施例披露的一种轻量型地图数据云平台的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开较佳实施例进行详细阐述，以使本公开的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本公开的保护范围做出更为清楚的界定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或操作与另外一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实际操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

方法实施例：

本实施例披露一种高精度地图数据的自动化生成方法，该方法包括以下步骤：

S100：根据数据采集规划路线，确定概略坐标，并根据概略坐标确定采集所需的至少一个虚拟参考站。

S200：在第一时段内，根据预设信息，从至少一个虚拟参考站获取第一时段全球导航卫星***GNSS数据。

S300：对第一时段GNSS数据进行预处理。

S400：在第二时段内，根据数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据。其中，第一时段涵盖第二时段。

S500：将预处理后的第一时段GNSS数据与第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据。

S600：将惯导数据与差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

本实施例中，采用高精度地图数据采集中可以替换实体基站的基站替换装置，可以在无需人工及测绘设备投入前提下，通过向VRS(虚拟参考站(Virtual ReferenceStation)获取基站数据，通过网络传输，格式转换等解析质检操作，进而获取高精度、高质量虚拟基站数据。移动采集设备与虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。通过本实施例可以满足目前高精度地图精度要求的前提下，尽可能地释放劳动生产力与降低设备成本消耗，提高作业效率。

作为一种可选的实现方式，基于上述实施例，该高精度地图数据的自动化生成方法还可包括以下步骤：

S700：在第二时段内，采集点云数据，并自动化解析点云数据，提取道路信息。道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据。

S800：基于高精度轨迹坐标数据，结合道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据。

可选的是，上述实施例S300中，对第一时段GNSS数据进行预处理进一步包括：对所述第一时段GNSS数据进行解析、质量检测及筛选符合预设条件的数据。

其中，第一时段GNSS数据进行解析可进一步包括：将第一时段GNSS数据的传输数据格式转换为GNSS标准数据格式。在采集过程中，可以根据确定的虚拟参考站的位置坐标，通过NMEA(National Marine Electronics Association,海用电子设备制定的标准格式)向VRS服务端(CORS***)申请该虚拟参考站位置附近的虚拟观测数据，即第一时段GNSS数据，第一时段GNSS数据通过网络协议传输，采用RTCM(Radio Technical Commission forMaritime services,GNSS标准协议)格式，例如：输出类型为NIRIP Client网络协议，接收类型为File文件形式，传输标准格式为RTCM3。RTCM格式为差分服务二进制通用格式，在差分融合前，需将该格式转换为十进制RINEX格式(Receiver Independent ExchangeFormat,GNSS标准数据格式)。

可选地，上述实施例可采用两个或两个以上的虚拟参考站，来获取与移动采集设备不同距离的基站GNSS数据。在后续解算过程中，可以同时加载多个虚拟参考站的基站数据，并对同一时间段流动采集设备数据进行解算，自动根据基站与流动采集设备距离对每个基站数据进行加权分配，利用多基站提高流动采集设备平差稳定和解算精度。

作为一种可选的实现方式，基于上述实施例，对第一时段GNSS数据进行质量检测，进一步包括：传输网络监测和/或GNSS数据质量检测。其中：

1)传输网络监测可进一步包括：对虚拟参考站侧的网络传输信号进行实时传输监控，并将监测到的数据丢包信息反馈给虚拟参考站，虚拟参考站根据接收到的反馈信息重新下发对应的GNSS数据。

2)传输网络监测可进一步包括：采用网络异常日志监测报警，对虚拟参考站侧的网络传输信号进行监控，并在监测到异常日志时进行报警，将监测到的数据丢包信息反馈给虚拟参考站，虚拟参考站根据接收到的反馈信息重新下发对应的GNSS数据。

作为一种可选的实现方式，基于上述实施例，GNSS数据质量检测可进一步包括：通过各历元卫星颗数、卫星空间分布因子、各频段信噪比以及各频段多路径噪声，判断第一时段GNSS数据是否合格，并计算合格率。当第一时段GNSS数据的合格率低于预设阈值时，则舍弃对应的虚拟参考站的第一时段GNSS数据。合格率达到或高于预设阈值的第一时段GNSS数据，为质量检测合格的数据。例如，合格率预设阈值可在99％-99.9％之间。

作为一种可选的实现方式，基于上述实施例，将惯导数据与差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，进一步包括：

对卫星信号质量导致的GNSS数据缺失的数据，利用惯导数据，通过航迹推算，计算得到缺失的GNSS数据。例如，当卫星信号不好时，准确确定起始坐标后，通过惯导加速度计，航迹推算，得到缺失GNSS数据坐标

作为一种可选的实现方式，基于上述实施例，在融合解算过程中，加载两个或两个以上的虚拟参考站的GNSS数据，每个虚拟参考站配置有基于GNSS数据质量设置的权重，根据权重，融合虚拟参考站数据解算精度。

采集前，可根据外业采集规划路线路线，确定基站位置，如根据外业当天采集计划将基站大概确定在路线中间位置，获得概略坐标，根据该概略坐标确定虚拟基站(即虚拟参考站)，采集路线位于虚拟基站辐射范围。例如，以基站为中心的20公里半径范围内，若超过20公里，可适量增加虚拟基站数量。在采集过程中，

虚拟参考站和移动采集设备时间同步，对应同一卫星，才能共用基站数据进行差分。同一时段可以获取多颗卫星数据，基站和移动采集设备同一时间同一颗卫星构成一组差分，同一时段多颗卫星可以构成多组差分。

另外，本公开还披露一种高精度地图数据的自动化生成方法实例，参照图1所示，该高精度地图数据的自动化生成方法包括程S101、过程S102、过程S103以及过程S104。

图1示出的过程S101表示的是，根据移动采集设备外业采集规划确定外业采集所需至少一个虚拟参考站的位置的过程，用虚拟参考站替换现有技术中采集数据的基站，能够在避免大规模人力、物力的大规模投入前提下，方便快速地完成数据采集的事先准备工作，以便进一步获取被确定的虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述根据移动采集设备外业采集规划确定外业采集所需至少一个虚拟参考站的位置的过程包括，在外业采集前规划采集路线，确定虚拟参考站的位置使得所规划的外业采集路线在虚拟参考站的辐射范围内，以便于进一步申请获取所确定的至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，在外业采集前规划采集路线，确定虚拟参考站的位置的过程包括，将虚拟参考站的大概确定在采集路线的中间位置使得所规划的外业采集路线在虚拟参考站的辐射范围内，以便于进一步申请获取所确定的至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。在本公开的一可选实施例中，在外业采集前规划采集路线，确定虚拟参考站的位置的过程包括，将虚拟参考站的大概确定在采集路线的中间位置使得所规划的外业采集路线在虚拟参考站的以基站为中心的20公里半径的辐射范围内，以便于进一步申请获取所确定的至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。

图1示出的过程S102表示的根据至少一个虚拟参考站的位置，向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据的过程，以便进一步获取上述至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述根据至少一个虚拟参考站的位置，向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据的过程包括，向具备虚拟参考站(Virtual Reference Station，CORS应用的一种)服务能力的运营商，申请上述至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据，以便进一步获取上述至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一个可选实施例中，上述根据至少一个虚拟参考站的位置，向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据的过程包括，虚拟参考站服务端根据上述至少一个虚拟参考站的位置，利用上述位置处的已有的连续运行参考站(CORS)，用作虚拟参考站(VRS)，用来采集并提供外业采集所需的全球导航卫星***观测数据，以便进一步获取外业采集规划的采集区域内的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述根据至少一个虚拟参考站的位置，向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据的过程包括，虚拟参考站服务端根据上述至少一个虚拟参考站的位置，增加设置至少一个用作虚拟参考站的连续运行参考站，以便进一步获取外业采集规划的采集区域内的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述虚拟参考站服务端根据上述至少一个虚拟参考站的位置，增加设置至少一个用作虚拟参考站的连续运行参考站的过程包括，当上述位置处没有连续运行参考站，虚拟参考站服务端在上述至少一个虚拟参考站的位置利用已有的连续运行参考站，虚拟增加设置至少一个用作虚拟参考站的连续运行参考站，使得外业规划的采集区域处于虚拟参考站的辐射范围，以便进一步获取外业采集规划的采集区域内的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述虚拟参考站服务端在上述至少一个虚拟参考站的位置利用已有的连续运行参考站，虚拟增加设置至少一个用作虚拟参考站的连续运行参考站的过程包括，虚拟参考站服务端以插值的方式增加设置至少一个用作虚拟参考站的连续运行参考站，使得外业规划的采集区域处于虚拟参考站的辐射范围，以便进一步获取外业采集规划的采集区域内的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述根据至少一个虚拟参考站的位置，向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据的过程包括，通过海用电子设备制定的标准格式(NMEA)向虚拟参考站服务端申请获取虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据，以便顺利地获取所需的虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述向虚拟参考站服务端申请至少一个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据为，步骤S101确定的至少一个虚拟参考站位置概略坐标附近的全球导航卫星***观测数据，以便进一步获取上述至少一个虚拟参考站的位置相应的全球导航卫星***观测数据。

在本公开的一可选实施例中，上述至少一个虚拟参考站位置概略坐标附近的全球导航卫星***观测数据为上述虚拟参考站辐射范围，即10-20公里内的全球导航卫星***观测数据，以便进一步获取上述至少一个虚拟参考站的位置虚拟参考站辐射范围内的全球导航卫星***观测数据。

图1示出的过程S103表示的从所述虚拟参考站服务端获取全球导航卫星***观测数据，并对全球导航卫星***观测数据进行检查处理的过程，以方便地获取全球导航卫星***观测数据，并使得数据是可以进行检查的，进一步确保所接收到的全球导航卫星***观测数据是完整、可靠的，便于对全球导航卫星***观测数据进行后解算。

在本公开的一可选实施例中，从所述虚拟参考站服务端获取全球卫星导航观测数据中，利用后台服务器接收获取上述全球导航卫星***观测数据，以便进行数据的检查处理，进一步保所接收到的全球导航卫星***观测数据是完整、可靠的。

在本公开的一可选实施例中，上述从所述虚拟参考站服务端获取全球导航卫星***观测数据的过程包括，通过网络协议传输获取标准协议差分电文(RTCM)格式的数据，以便进一步对观测数据进行检查处理。

在本公开的一可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据进行检查处理的过程包括，将上述全球导航卫星***观测数据进行格式转换，使得接下来能够对转换格式后的数据进行检查。

在本公开的一可选实施例中，上述将全球导航卫星***观测数据进行格式转换过程包括，将步骤S102获取的全球导航卫星***观测数据从二进制的标准协议差分电文格式(RTCM)转换为十进制的标准数据格式(RINEX)，以便进一步对转换格式后的数据进行检查。

在本公开的一可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据进行检查处理的过程包括，对上述全球导航卫星***观测数据中有没有信号丢失的情况进行检查和/或对全球导航卫星***观测数据质量进行实时检查，便于进一步实现问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是完整可靠的。

在本公开的一可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据进行检查处理的过程包括，对上述全球导航卫星***观测数据在网络传输过程中有无丢包进行检查，避免因为网络信号或者服务端的问题造成信号丢失，便于进一步实现信号丢失问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是完整的。

在本公开的一个可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据在网络传输过程中有无丢包进行检查的过程包括，实施监控全球导航卫星***观测数据的网络传输情况，避免因为网络信号或者服务端的问题造成信号丢失，便于进一步实现网络信号及服务端问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是完整的。

可选的是，当上述实施监控全球导航卫星***观测数据的网络传输情况的过程中，出现网络异常时，发出报警，实现网络信号或者服务端的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是完整的。

在本公开的一可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据进行检查处理的过程包括，对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的质量问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一个可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据的各历元卫星颗数进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的各历元卫星颗数问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

可选的是，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据相应的导航***中，每个导航***历元观测卫星是否符合最少4颗的要求进行检查，便于对进一步全球导航卫星***观测数据的各历元卫星颗数不足的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一个可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据的卫星空间分布因子进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的卫星空间分布因子问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

可选的是，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据的卫星空间分布因子是否符合小于6的理想情况进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的卫星空间分布因子过大的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一个可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据各频段的信噪比进行检查，便于进一步全球导航卫星***观测数据的信噪比问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

可选的是，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据各频段的信噪比中，L1载波信噪比是否符合40dbhz的理想情况，和/或L2载波信噪比是否符合大于20dbhz的理想情况进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的信噪比不符合理想情况的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一个可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据的质量进行检查的过程包括，对全球导航卫星***观测数据各频段多路径噪声中，L1载波多路径是否符合小于0.6米的理想情况，和/或L2载波多路径是否符合小于0.6米的理想情况进行检查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据的各频段多路径噪声中不符合理想情况的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一可选实施例中，上述对全球导航卫星***观测数据各频段多路径噪声中，L1载波多路径是否符合小于0.6米的理想情况，和/或L2载波多路径是否符合小于0.6米的理想情况进行检查的过程包括，对接收端移动站周围的环境中，河流和/或玻璃反射的数据路径进行排查，便于进一步对全球导航卫星***观测数据受移动站周围环境影响的各频段多路径噪声中不符合理想情况的问题的即有即报，以确保接收到的全球导航卫星***观测数据是可靠的。

在本公开的一可选实施例中，对全球导航卫星***观测数据进行检查处理之后，将上述数据下载后以文件的形式存放至本地路径，以便进一步对全球导航卫星***观测数据进行差分，解算。

图1示出的过程S104表示的是利用检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程，以便最终获得高精度地图所需的高精度轨迹坐标点。

在本公开的一可选实施例中，上述移动采集设备采集的移动采集设备数包括，移动采集设备利用惯性组合导航***(GNSS/INS组合导航***)采集的惯性组合导航数据，用于与检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据融合解算，以便最终获得高精度地图所需的高精度轨迹坐标点。

在本公开的一可选实施例中，利用检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，利用后台服务器接收获取上述移动采集设备数据，以便于进一步与全球导航卫星***观测数据进行融合解算。在本公开的一可选实施例中，利用检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，将所述检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据与同一时间所述移动采集设备数据进行差分，融合解算获取高精度轨迹坐标点。

在本公开的一个可选实施例中，上述将所述检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据与同一时间所述移动采集设备数据进行差分的过程包括，将检查处理后的全球导航卫星***观测数据每颗卫星数据，与同一时间同一颗卫星移动采集设备数据构成一组差分后，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，利用检查处理后的从虚拟参考站服务端获取的多个虚拟参考站相应的多组的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点；利用获取的多组不同虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据与移动采集设备的数据进行融合解算，这样就能够在其中一组数据出现丢包或者质量问题的情况下，利用其它组的数据进行补充替换，能够提高解算精度。

在本公开的一可选实施例中，利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，利用多个移动采集设备采集的多组移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点，利用不同移动采集设备获取的相同目标的移动采集设备数据进行融合解算，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选体实施中，利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，利用检查处理后的从虚拟参考站服务端获取的多个虚拟参考站相应的多组的全球导航卫星***观测数据，以及一个移动采集设备采集的一组移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点，能够在其中一组全球导航卫星***观测数据出现丢包或者质量问题的情况下，利用其它组的数据进行补充替换，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例中，步骤S103中检查处理后，一个移动采集设备在获取的多组全球导航卫星***观测数据，可用于对多个同一区域内移动采集设备同一时间段的全球导航卫星***观测数据的解算，对一个采集点获取的数据进行重复利用，可以节约资源，提高外业采集效率。

例如，从虚拟参考站服务端获取的三到四个虚拟参考站相应的全球导航卫星***观测数据，可覆盖整个行政区域内同一时段移动采集设备的全球导航卫星***观测数据的解算，这样就能够可以节约资源，提高外业采集效率。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，可以利用商用解算软件同时加载检查处理后的从虚拟参考站服务端获取的多组虚拟参考基站相应的全球导航卫星***观测数据，与同一时间段移动采集设备数据进行融合解算，能够提高解算精度。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，可以利用商用解算软件同时加载不同移动采集设备获取的移动采集设备数据进行融合解算，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的过程包括，可以利用商用解算软件同时加载多个虚拟参考站相应的多组的全球导航卫星***观测数据，以及一个移动采集设备采集的一组移动采集设备数据，进行融合解算，能够在其中一组全球导航卫星***观测数据出现丢包或者质量问题的情况下，利用其它组的数据进行补充替换，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的多组全球导航卫星***观测数据，与同一时间段移动采集设备数据进行融合解算的过程包括，根据多组全球导航卫星***观测数据对应的虚拟参考站与一个移动采集设备之间的距离，对检查处理后的多组全球导航卫星***观测数据中的各组数据进行加权分配后，利用同一时段的检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备数据进行融合解算，这样就能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

上述利用检查处理后的多组全球导航卫星***观测数据，与同一时间段移动采集设备数据进行融合解算的过程包括，根据多组移动采集设备数据对应的移动采集设备与一个虚拟参考站之间的距离，对多组移动采集设备数据中的每一组移动采集设备数据进行加权分配后，利用同一时段的检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备数据进行融合解算，这样就能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例中，上述利用检查处理后的多组全球导航卫星***观测数据，与同一时间段移动采集设备数据进行融合解算的过程包括，根据多组全球导航卫星***观测数据对应的虚拟参考站与多组移动采集设备数据对应的移动采集设备之间的距离，对检查处理后的多组全球导航卫星***观测数据中的各组数据以及多组移动采集设备数据进行加权分配后，利用同一时段的检查处理后的全球导航卫星***观测数据以及移动采集设备数据进行融合解算，这样就能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

产品实施例：

以上是对本公开高精度地图数据的自动化生成方法实施例的说明，下面结合图2至图5，对本公开披露的高精度地图数据的自动化生成***展开说明：

为实现上述方法，如图3所示，本公开披露的高精度地图数据的自动化生成***包括：

基站替换装置，用于根据预设信息向至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对第一时段GNSS数据进行预处理；

移动采集设备，配置有GNSS接收机和惯导设备，用于在第二时段内，根据数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；其中，第一时段涵盖第二时段，虚拟参考站和移动采集设备时间同步；

差分融合模块，用于将预处理后的第一时段GNSS数据与第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将惯导数据与差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

本实施例披露的高精度地图数据的自动化生成相同，设计一种可以替换实体基站的基站替换装置，通过向虚拟参考站获取GNSS数据，实现了高精度地图外业采集无基站化，能够避免大规模人力、物力的大规模投入，在保障高精度地图数据精度的前提下，尽可能释放劳动生产力与降低设备成本消耗，快速完成高精度地图数据的采集，在无需人工及测绘设备投入前提下，移动采集设备与虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。通过本公开披露的技术方案，能够有效提高地图采集和制作的效率。

在一可选实施例中，基站替换装置进一步包括：

采集预设模块，用于设置采集用的预设信息，包括数据采集规划路线，根据实施采集规划路线所确定的概略坐标以及采集所需至少一个虚拟参考站；

数据配置模块，用于根据采集规划路线，设置用于获取第一时段GNSS数据的预设信息，预设信息包括网络输出与接收类型、输出与接收的数据格式；

数据收发模块，用于向至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，接收第二时段GNSS数据和惯导数据；

数据解析模块，用于对第一时段GNSS数据进行解析及格式转换；

质量检测模块，用于对第一时段GNSS数据进行质量监测，包括传输网络监测和/或GNSS数据质量检测。

作为一种可选的实现方式，上述高精度地图数据的自动化生成***还可包括：点云数据解算模块和数据制作平台。其中：

点云数据解算模块用于自动化解析点云数据，提取道路信息；道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；其中，移动采集设备配置有传感设备，用于采集点云数据；

数据制作平台用于基于高精度轨迹坐标数据，结合道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据；以及，用于根据需求对高精度地图数据进行编译，以预设格式进行输出。

在一可选实施例中，上述高精度地图数据的自动化生成***还可包括地图数据仓库，地图数据仓库用于存储并管理可定制的产品化高精度地图数据，包括当前版本的地图全量数据和/或增量数据。

参照图3和图4所示，本公开实施例还披露一种地图数据云平台，该地图数据云平台包括：前述任一实施例所披露的高精度地图数据的自动化生成***、以及数据定制及输出***；

其中，数据定制及输出***配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

本实施例中，基站替换装置可设置于地图数据云平台上，地图数据云平台与虚拟参考站、移动采集设备之间的数据交互，具体可参照图3所示，其示出了在高精度地图数据的获取、制作及输出过程中关键的数据交互。

参照图5所示，本公开实施例还披露一种轻量型地图数据云平台，该轻量型地图数据云平台包括以下组成：

基站替换装置，用于根据预设信息向至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对第一时段GNSS数据进行预处理；

差分融合模块，用于将预处理后的第一时段GNSS数据与第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将惯导数据与差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据；

点云数据解算模块，点云数据解算模块用于自动化解析点云数据，提取道路信息；道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；其中，移动采集设备配置的传感设备采集的点云数据；

数据制作平台，用于基于高精度轨迹坐标数据，结合道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据；以及，用于根据需求对高精度地图数据进行编译，以预设格式进行输出；

地图数据仓库，用于存储并管理可定制的产品化高精度地图数据，包括当前版本的地图全量数据和/或增量数据；

数据定制及输出***，配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

在本公开的一可选实施例中，上述用于利用检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的模块，可以利用所述检查处理后的从所述虚拟参考站服务端获取的多个虚拟参考站相应的多组的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点，这样就能够在其中一组数据出现丢包或者质量问题的情况下，利用其它组的数据进行补充替换，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例中，上述用于利用检查处理后的所述全球导航卫星***观测数据以及所述移动采集设备采集的移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点的模块，利用多个所述移动采集设备采集的多组移动采集设备数据，进行融合解算获取高精度轨迹坐标点，利用不同移动采集设备获取的相同目标的移动采集设备数据进行融合解算，能够提高移动采集设备平差稳定性以及解算精度。

在本公开的一可选实施例方式中，本公开高精度地图数据的自动化生成***的各模块可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中或在两者的组合中。

软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储介质中。示范性存储介质耦合到处理器，使得处理器可从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。

处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(英文：Field Programmable Gate Array，简称：FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合等。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。在替代方案中，存储介质可与处理器成一体式。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储介质可作为离散组件驻留在用户终端中。

在本公开的一可选实施例方式中，一种计算机可读存储介质，其存储计算机指令，计算机指令***作以执行任一实施例描述的高精度地图数据的自动化生成方法。

在一可选实施例中，地图云平台还可包括以下组成：

数据采集装置，用于基于虚拟参考站采集获取高精度轨迹坐标点云数据，并上传至数据更新模块，用虚拟参考站替换现有技术中采集数据的基站，能够在避免大规模人力、物力的大规模投入前提下，方便快速地获取虚拟参考站相应的高精度轨迹坐标点云数据。

数据更新模块，用于根据所述数据采集装置上传的数据，自动提取所述高精度轨迹坐标点云数据与成果库差异较大区域的数据，并下发至更新作业模块进行更新完善，以及对更新完善前后的高精度轨迹坐标点云数据进行储存。

在本公开的一可选实施例中，上述数据更新模块通过解算程序将模块采集上传的高精度轨迹坐标点云数据和/或更新作业模块更新完善后的高精度轨迹坐标点云数据进行储存。

更新作业模块，用于根据所述数据更新模块下发的所述高精度轨迹坐标点云数据与成果库差异较大区域的数据，准确定位疑似区域，并在对所述疑似区域进行更新完善后将更新完善后的所述高精度轨迹坐标点云数据与成果库差异较大区域的数据回传至所述数据更新模块。

在本公开所提供的实施方式中，应该理解到，所揭露的方法和***，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分仅仅为一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以省略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些借口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是典型，机械或其他的形式。

所述作为分离不见说明的单元可以是或者可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅为本公开的实施例，并非因此限制本公开的专利范围，凡是利用本公开说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本公开的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高精度地图数据的自动化生成方法，其特征在于，包括：

根据数据采集规划路线，确定概略坐标，并根据所述概略坐标确定采集所需的至少一个虚拟参考站；

在第一时段内，根据预设信息，从所述至少一个虚拟参考站获取第一时段全球导航卫星***GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；

在第二时段内，根据所述数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；其中，所述第一时段涵盖所述第二时段；

将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；

将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

2.根据权利要求1所述的高精度地图数据的自动化生成方法，其特征在于，该方法还包括：

在所述第二时段内，采集点云数据，并自动化解析所述点云数据，提取道路信息；所述道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；

基于所述高精度轨迹坐标数据，结合所述道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据。

3.根据权利要求1或2所述的高精度地图数据的自动化生成方法，其特征在于：

采用两个或两个以上的虚拟参考站；和/或，

对所述第一时段GNSS数据进行预处理进一步包括：对所述第一时段GNSS数据进行解析、质量检测及筛选符合预设条件的数据；

其中，对所述第一时段GNSS数据进行解析包括将所述第一时段GNSS数据的传输数据格式转换为GNSS标准数据格式。

4.根据权利要求3所述的高精度地图数据的自动化生成方法，其特征在于，对所述第一时段GNSS数据进行质量检测，进一步包括：传输网络监测和/或GNSS数据质量检测；

其中：

所述传输网络监测进一步包括：对所述虚拟参考站侧的网络传输信号进行实时传输监控，并将监测到的数据丢包信息反馈给所述虚拟参考站，所述虚拟参考站根据接收到的反馈信息重新下发对应的GNSS数据；和/或，所述传输网络监测进一步包括：采用网络异常日志监测报警，对所述虚拟参考站侧的网络传输信号进行监控，并在监测到异常日志时进行报警，将监测到的数据丢包信息反馈给所述虚拟参考站，所述虚拟参考站根据接收到的反馈信息重新下发对应的GNSS数据；

和/或，

所述GNSS数据质量检测进一步包括：通过各历元卫星颗数、卫星空间分布因子、各频段信噪比以及各频段多路径噪声，判断所述第一时段GNSS数据是否合格，并计算合格率；当所述第一时段GNSS数据的合格率低于预设阈值时，则舍弃对应的所述虚拟参考站的所述第一时段GNSS数据；所述合格率达到或高于所述预设阈值的所述第一时段GNSS数据，为质量检测合格的数据。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高精度地图数据的自动化生成方法，其特征在于，所述将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，进一步包括：

对卫星信号质量导致的GNSS数据缺失的数据，利用所述惯导数据，通过航迹推算，计算得到缺失的GNSS数据；和/或，

在融合解算过程中，加载两个或两个以上的虚拟参考站的GNSS数据，每个所述虚拟参考站配置有基于GNSS数据质量设置的权重，根据所述权重，融合虚拟参考站数据解算精度。

6.一种高精度地图数据的自动化生成***，其特征在于，包括：

基站替换装置，用于根据预设信息向所述至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；

移动采集设备，配置有GNSS接收机和惯导设备，用于在第二时段内，根据所述数据采集规划路线，采集第二时段GNSS数据和惯导数据；其中，所述第一时段涵盖所述第二时段，所述虚拟参考站和所述移动采集设备时间同步；

差分融合模块，用于将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据。

7.根据权利要求6所述的高精度地图数据的自动化生成***，其特征在于，所述基站替换装置进一步包括：

采集预设模块，用于设置采集用的预设信息，包括数据采集规划路线，根据实施采集规划路线所确定的概略坐标以及采集所需至少一个虚拟参考站；

数据配置模块，用于根据所述采集规划路线，设置用于获取所述第一时段GNSS数据的预设信息，所述预设信息包括网络输出与接收类型、输出与接收的数据格式；

数据收发模块，用于向所述至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，接收所述第二时段GNSS数据和所述惯导数据；

数据解析模块，用于对所述第一时段GNSS数据进行解析及格式转换；

质量检测模块，用于对所述第一时段GNSS数据进行质量监测，包括传输网络监测和/或GNSS数据质量检测。

8.根据权利要求6或7所述的高精度地图数据的自动化生成***，其特征在于，该***还包括：

点云数据解算模块，用于自动化解析所述点云数据，提取所述道路信息；所述道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；其中，所述移动采集设备配置有传感设备，用于采集所述点云数据；

数据制作平台，用于基于所述高精度轨迹坐标数据，结合所述道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据；以及，用于根据需求对所述高精度地图数据进行编译，以预设格式进行输出；和/或

地图数据仓库，用于存储并管理可定制的产品化高精度地图数据，包括当前版本的地图全量数据和/或增量数据。

9.一种地图数据云平台，其特征在于，包括：根据权利要求6至8任一项所述的高精度地图数据的自动化生成***和数据定制及输出***；

其中，所述数据定制及输出***配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据所述授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，所述API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

10.一种轻量型地图数据云平台，其特征在于，包括：

基站替换装置，用于根据预设信息向所述至少一个虚拟参考站获取第一时段GNSS数据，并对所述第一时段GNSS数据进行预处理；

差分融合模块，用于将预处理后的所述第一时段GNSS数据与所述第二时段GNSS数据进行差分，得到差分GNSS数据；以及，用于将所述惯导数据与所述差分GNSS数据进行融合解算，对GNSS数据进行修正，得到高精度轨迹坐标数据；

点云数据解算模块，所述点云数据解算模块用于自动化解析所述点云数据，提取所述道路信息；所述道路信息至少包括道线、标志标牌及其他道路相关数据；其中，所述移动采集设备配置的传感设备采集的点云数据；

数据制作平台，用于基于所述高精度轨迹坐标数据，结合所述道路信息，生成体现现实地物在地理坐标系中的高精度地图数据；以及，用于根据需求对所述高精度地图数据进行编译，以预设格式进行输出；

地图数据仓库，用于存储并管理可定制的产品化高精度地图数据，包括当前版本的地图全量数据和/或增量数据；

数据定制及输出***，配置有数据产品定制模块、可视化输出模块、API接口模块和API网关模块，用于向授权用户提供访问接口，提供可视化的产品定制操作界面，根据所述授权用户定制的高精度地图数据产品进行输出，并监控网络和访问状态；其中，所述API网关模块进一步包括运维监控单元、日志管理单元和身份鉴权单元。

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