大众科普之高德地图、百度地图、谷歌地图的数据来源

地图知识库,让地图与生活走得更近。这篇文章给大家介绍一下,我们常用的地图导航软件,以及地图挂图、教学用图中的地图数据,到底是从何而来。

高德地图的各地地形怎么采集_边界的地图

图1 地图导航界面图

图2 中国部分地区地形渲染图

首先,我们得知道两个概念:地图数据类型,地图数据结构。

地图数据类型,就是地图上呈现的要素按照几何基本特征分成的类别。从地理目标表面特征上看,可以分成点、线、面、体。

具体来说,在小比例尺(小比例尺,单个地理目标很小,比如全国地图的行政市高德地图的各地地形怎么采集;大比例尺,单个地理目标较大,比如把高德地图放大后看到的商场)上,商店、医院、学校可以看成是点,河流、铁路、公路可以看成是线,湖泊、绿地可以看成是面,体则是地理目标在三维上的展示。

地图数据结构,就是指的地图上的点、线、面、体数据包含了哪些信息,以及这些信息的组成形式。

一般认为,地图数据的信息由空间定位、空间关系、专题属性等内容组成。举个例子,在大比例尺地图中,高速公路在地图上是一条双向粗线:空间定位,指的是它在地图上固定的位置;空间关系,指的是它和周边其他地理目标的相对位置;专题属性,指的是这条高速公路的道路名称、车道数、车道宽、道路铺设等信息。

图3 地图数据类型示意图

现在,我们正式来看地图数据的几大来源渠道。

1、最常见的数据来源:测绘仪器(全站仪、GPS)实地采集,采集车采集

如果大家在室外看到有人拿着一种三脚架仪器去瞄准附近的地物或者立尺,并且不时改变位置,这便是经久不衰的地图实地采集工作。实地采集,需要耗费大量人力,并且采集周期长,对环境要求高。在技术落后的时期,测量珠穆朗玛峰的地理信息,得找体质非常优秀的测量技术人员,然后翻山越岭冒着高原反应和雪崩的危险去采集数据,现在想想都会吐血。但是这种数据采集方法,数据十分精准,在工程建设前期调研工作中不可或缺。

图4 测绘仪器实地测量示意

地图采集车,大家应该也不陌生。经常能见到印有百度、高德logo的汽车穿梭在道路上(大城市也能见到自行车)。通过车载的高精摄像机等设备,沿路拍摄持续拍摄道路或沿街信息,在室内再根据拍摄结果半自动化输入和标注地图信息。车采数据的方法,适合于大规模的进行采集标注,效率高,成本低,车行居多,是目前高德地图、百度地图的主要采集手段之一。

图5 地图数据采集车,高德地图

图6 地图数据采集自行车,百度地图

2、最先进的数据来源:高精度航空照片,卫星照片或者遥感照片

大家知道,用相机拍摄的照片都是由一个个小像元组成的,通过每个像元的不同灰度值或不同色彩,反映了我们五彩缤纷的世界。类似的,航空摄影测量、卫星遥感技术,是在高空或者太空中,给地面上的物体拍照片。

把这些照片作为底片,通过对照片中地物识别解译,描绘出计算机方便处理和扩展的点、线、面等地图数据类型,是百度地图、高德地图、天地图当前城市郊区、农村、野外等地图数据的主要来源。

目前常用的航拍或者卫拍手段包括机载数码摄像,机载遥感以及三维激光扫描(主要用于3D地图数据采集)

图7 某区域Landsat2卫星遥感影像,来自国家地球系统科学数据共享平台

图8 猜一猜这是哪里高德地图的各地地形怎么采集?航空摄影照片,来自谷歌地球

3、最便捷的数据来源:其他专业领域数据的转换

这种数据来源可能与之前的手段有点重复,但确实是当前主流地图应用的重要数据来源。

比如,某新建小区建筑物的占地面积、楼层高度、建筑时间等属性,一般来源于小区楼盘图;某学校建筑的建筑名称、占地面积等属性,来源于当地教育部门或学校的文档资料;不同小区、街道的人口数量、人口密度信息,来源于当地政府部门。

图9 深圳各行政区常驻人口数据,2017

4、最大众化的数据来源:用户地图标注

随着高德地图和百度地图使用人数越来越多,用户反馈逐渐成为地图数据重要来源之一。

打开高德地图或者百度地图,通过提交地理目标准确的文字描述和实地照片,经过地图服务商审核通过后,这个地理目标的信息便会新增到地图中。举个例子,你开了一家小吃店,由于地图数据采集的滞后性,当前地图软件上搜索不到,你便可以通过地图标注的形式把准确的商店信息添加到地图上。通过审核后,其他用户在附近搜索小吃店时,你的小吃店也会被推荐到搜索结果中。图10 用户地图标注示意图


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