导航电子地图技术审查研究与实践
左栋 狄琳 张文晖
摘要:
从最初的离线导航电子地图到互联网时代在线导航电子地图，再到如今的自动驾驶使用的高精地图，导航电子地图已经与大众生活密不可分。本文对导航电子地图技术审查内容的变化、审查方法的创新、审查理念的转变进行了梳理，分析导航电子地图的审查要点、审查手段的变化，以及开展导航电子地图技术审查的目的和意义，以期为今后开展导航电子地图技术审查工作提供参考。
1 绪论
21 世纪初，我国第一款导航电子地图问世，人们开始对导航电子地图有了初步的认识，其逐步成为人们日常出行的重要帮手。随着互联网技术的飞速发展，导航电子地图也逐渐由离线导航电子地图发展到基于互联网的在线导航电子地图。近年来，随着自动驾驶技术的发展，以辅助自动驾驶地图为代表的高精地图应运而生。高精地图属于导航电子地图的新型种类和重要组成部分，业界普遍认为高精地图是支持自动驾驶技术落地的关键要素。这些年，导航电子地图发展的脚步从未停止过，对于导航电子地图技术审查的研究与实践也从未停歇过，这里面有审查内容的变化，也有审查方法的创新，更有审查理念的转变。本文将对这些变化内容进行梳理，并从坚持总体国家安全观的角度深度剖析开展导航电子地图审查的重要意义。
2 导航电子地图发展简述
纵观导航电子地图产品，其大体上可以分为三代。第一代是车载前装或者是置于后装导航仪中的离线导航电子地图，第二代是互联网时代的在线导航电子地图，而近年来出现的专为智能座舱、自动驾驶而生的高精地图，可以算是最新一代的导航电子地图。
2.1 离线导航电子地图
21 世纪初，随着汽车逐渐走进我国百姓家庭，人们对出行时的路径规划与引导需求越来越旺盛，导航电子地图开始出现在汽车上。之后，既物美价廉又在功能上不亚于车载前装导航仪（图 1）的便携式后装导航仪（图 2）遍地开花，在短时间内成为有车一族的必备设施，第一代离线导航电子地图由此走进了人们的生活。这一时期的导航电子地图都是预装和提供离线更新的，内容只有二维地图和数百万条信息点（POI），可以实现对 POI 的查询、对路径的规划和导航等基本功能。
2.2 互联网时代的在线导航电子地图
21 世纪的第二个十年，随着互联网技术的日趋成熟，导航电子地图迎来了互联网时代，并进入高速发展阶段，“互联网 + 导航”碰撞出了让所有人眼前一亮的新一代在线导航电子地图。原本仅能满足基本的 POI 搜索、路径规划、导航等的离线导航电子地图，借助互联网实现了在功能上持续不断的扩充，渗透至大众的吃喝、玩乐、住行等各个方面（图 3）。此外，实时交通路况信息也融入导航中，不仅可以帮助人们选择最近路线，而且能够选择最快路线。在线导航电子地图逐步取代了离线导航电子地图，可以说现在人们的生活已离不开在线导航电子地图了。在线导航电子地图的基本功能都是通过互联网下载和更新的，地图内容更加丰富，不仅有二维地图，还有影像地图、三维模型以及数千万条 POI 信息。
2.3 高精地图
高精地图属于导航电子地图的新型种类和重要组成部分，是自动驾驶不可或缺的先验“传感器”，辅助汽车预先感知坡度、曲率、航向等复杂的路面信息。高精地图以精细化描述道路及其车道线、路沿、护栏、交通标志牌、交通设施、动态信息等为主要内容，具有精度高、数据维度多、时效性强等特点。目前在我国应用较为广泛的 L3 级以下自动驾驶系统使用的高精地图，基本能够满足单车智能辅助驾驶应用场景。对于 L3 级以上的高级别自动驾驶系统，通常是由车、路、云、网、图等多方面相结合而构成的智能网联生态，这种高精地图目前大多仍处于研发或试点区域使用的状态。
3 导航电子地图审查内容与方法
按照《中华人民共和国测绘法》《地图管理条例》《地图审核管理规定》等法规要求，除明确规定不需送审的几类地图外，其他各类地图产品在公开展示或使用前均要进行地图审核。离线和在线导航电子地图是可视化地图，供驾驶员使用，而高精地图不可视，海量的数据流是供智能汽车的车载电脑读取的。从这个角度来说，可以把离线和在线导航电子地图归类为传统导航电子地图，而高精地图自成一类。二者无论是审查的内容还是审查的方法，都发生了巨大变化。
3.1 传统导航电子地图
3.1.1 对地图显示内容的审查
传统导航电子地图的审查主要是针对地图显示内容而展开的，包括对各级行政区域界线的审查、对各类地理信息要素的审查、对各类地名注记的审查等。审查的关键点主要包括：我国藏南地区、阿克赛钦地区的国界线是否表示正确；南海断续线是否表示正确；我国重要岛屿钓鱼岛、赤尾屿、南海诸岛是否表示正确；台湾省是否表示正确等。这些归结起来可以看作是对我国版图表示正确与否的审查，维护的是我国的领土主权。目前，对于以上内容主要还是通过人工审查的方式进行，一方面因为导航电子地图通常包含近 20 个显示级别，审查时不但要看每一级别的内容表示正确与否，还涉及不同级别之间的关联审查，软件自动化审查的算法较为复杂。另一方面，从图像识别的角度看，虽然目前图像自动分析识别技术已经比较成熟，但通过开展对地图自动审查的相关研究、试验发现，对地图的自动识别、比对要复杂得多。从图形上看，有的内容偏差毫厘就属于严重的错误，而有的内容即使偏差很大但不属于审查范围。因此，对地图显示内容方面的自动审查依然需要不断深入研究。
3.1.2 对 POI 标注信息的审查
除了对上述地图显示内容的审查之外，传统导航电子地图的另一大类审查内容就是地图上标注
的各类 POI 信息。通常，POI 标注信息可分十几个大类数十个小类，信息内容涵盖政府机关、商业楼宇、公交站牌、旅游景点等单位、建筑物、设施的名称、属性等。这些看似平常的标注信息，如果地图编制人员稍有疏忽，就可能出现把军事信息、保密信息等敏感内容，甚至是国家机密标注在地图上的情况，给国家安全带来风险，央视新闻就专门报道过此类事件。因此，POI 信息的审查目的之一就是为了确保我国的国家安全不受威胁。据统计，目前导航电子地图 POI 信息量均在数千万级，与最初送审传统导航电子地图的 POI 量相比，增长了近 10 倍。目前 POI 审查采用的是软件自动初筛和人工最终判定的方法。自然资源部地图技术审查中心依据相关法规建立了“涉军”“涉敏”关键词库，总结审查经验制定了研判规则，同软件研发人员共同研发了 POI 自动审查软件。对经过软件初筛之后的结果再进行人工复核，大大提高了审查效率和准确率。传统导航电子地图的技术审查内容及方法如图 4 所示。
3.2 高精地图
上文已指出，高精地图没有常规的可视化地图界面，内容涉及的主要是道路以及道路上方和路侧的交通设施，而不涉及行政区域界线、POI 这些常规内容，所以对高精地图的技术审查也有着完全不同的要求和方法。
3.2.1 高精地图审查内容
以目前已开展的高级辅助驾驶地图为例，其送审的数据内容通常为路网、道路设施及其属性信息等，没有可视化的内容，所以审查不涉及境界线、岛屿归属等有关国家主权方面的内容，而是重点审查限制表达和使用的属性信息是否合规，比如道路范围、坡度、曲率、高程、地物高度等。对这些内容的审查主要看是否符合国家有关规定，其中部分内容属涉密敏感内容，不得在公开地图上表达，这些内容一旦泄露可能会造成严重后果。因此，对高精地图的审查同样是为了确保国家安全不受威胁。
3.2.2 高精地图审查方法
高精地图审查的关键点主要在于两个方面。一方面是对送审数据的组成结构、字段要素等内容进行审查。这要求审查人员必须对国家的相关政策法规理解透彻，清楚知晓在地图数据中哪些是可以表达的内容，哪些是不可以的。审查时需要仔细查阅送审地图的各种说明材料及数据本身，看是否出现了不合规内容以及数据与说明材料是否相符。另一方面则是对数据取值方面的审查。如：审查数据中高程、地物高度等信息是否按要求表示；坡度、曲率是否采用分级方式表达，分级精度是否超出了允许范围等。通过近年来对高精地图的审查研究和审查实践，自然资源部地图技术审查中心已经积累了丰富的审查经验，并研发了具有独立知识产权的高精地图审查软件。高精地图的技术审查流程示意参见图 5。
4 结束语
本文简要回顾了导航电子地图的发展历程，介绍了导航电子地图每个阶段在内容表达方面的差异以及与之相对应的审查方法。从传统导航电子地图到最新的高精地图，可以看出科技创新的脚步从未停止，导航电子地图技术审查的方法手段也在与时俱进。就高精地图而言，无论是从技术审查方面还是从技术标准方面，自然资源部地图技术审查中心都正在积极地推进相关工作的开展。未来无论导航电子地图产品如何发展、地图技术审查手段如何变化，坚持总体国家安全观，守住国家主权和安全红线始终都是地图审查工作的首要原则，只有红线守住了，才能保证社会经济健康快速发展，有效地维护国家安全。
作者简介：
左栋，自然资源部地图技术审查中心高级工程师。
狄琳，自然资源部地图技术审查中心正高级工程师。
张文晖，自然资源部地图技术审查中心主任，正高级工程师。
转自：“测绘学术资讯”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
