基于gps定位的导航地图的转换与纠正方法

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1、第’%卷第%期同济大学学报Y:L(’%W:(%!""’年%月UVFSW0IVXDVW)UOFWOYZS+OD[U69(!""’基于!"#定位的导航地图的转换与纠正方法胡丛玮%，!，陈武!，赵志弘’，李志林!（%(同济大学测量与国土信息工程系，上海!"""$!；!(香港理工大学土地测量与地理资讯学系，香港；’(耀天科技拓展有限公司，香港）摘要：介绍了利用)*+定位技术对低精度的地图进行转换和变形纠正的算法，结合实例分析了)*+数据采集、坐标转换和利用拟合算法进行地图纠正的步骤，对一次多项式、二次多项式和三次

2、多项式的拟合结果进行了比较，结果表明采用二次或三次多项式拟合精度最好，获得了与)*+定位结果相匹配的精度，坐标分量!和"的拟合精度分别为,-和%.-，纠正后的地图适合于一般车载导航和监控(关键词：卫星定位系统；车辆导航；数字地图；地图纠正；多项式拟合中图分类号：*!!,(/文献标识码：0文章编号："!1’#’./2（!""’）"%#""&$#"/!"#$%"&’()%*"+,)&"&-./0+,(,0"+,)&()%1"2,3"+,)&4567)4"78)’,+,)&,&395’+/*8)’,+,)&,&

3、3%，!，%#,-./!，0#120#+#3&’(’，4503+#6+’!#$%&’(#)*+（%(345678-498:;+<7=4>?9@69A)4:?9;:7-68?BC，D:9@E?F9?=47C?8>，+G69@G6?!"""$!，HG?96；!(345678-498:;I69A+<7=4>?9@69A)4:#?9;:7-68?BC，8G4J:9@K:9@*:L>84BG9?BF9?=47C?8>，J:9@K:9@，HG?96；’(M7?LL?698D4BG9:L:@>34=4L:5-498I8

4、A(，J:9@K:9@，HG?96）:4’+%"0+：0L@:7?8G-C6N:<8-658769C;:7-68?:969A74B8?;?B68?:996=?@68?:9N>)*+5:C?8?:9?9@674?987:A9:-?6L8:6B4786?94QR8498:;6746(0BB<76B>:;,-;:7B::7A?9684!

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6、及路线指引等领域(目前导航定位的方法主要有卫星定位系统（)*+）、航位推算法（3S）和)*+T3S组合定位系统以及手机定位技术等(实现导航定位不仅需要有合适的定位技术，同时还需要有实用的数字化导航地图(数字地图主要利用传统的地形图及影像图，对其进行手工数字化或扫描数字化等方式加工获取(数字地图的平面位置精度取决于原始地图的精度以及数字化的精度(由于获取数字地图的方式不同，有的地图存在很大的误差或偏差，一般不可以直接用于导航定位(采用低精度的地图或地图资料数字化的地图需要进行一定的纠正才能使用(下面先讨论基

7、于)*+定位的导航地图的纠正步骤和模型，然后给出根据实例分析计算的结果，最后进行总结(=基于!"#定位的数字导航地图的纠正导航数字地图的坐标系通常采用大地坐标和平面直角坐标(但是，采用大地坐标需要注意几个问题，收稿日期：!""!#"$#!!作者简介：胡丛玮（%$&’#），男，江西新余人，副教授，工学博士(5,同济大学学报第$!卷一是有许多不同的大地坐标系基准，当存在不同的坐标基准或不同的导航系统时，需要注意相互间的转换关系；二是三维航空或空间定位采用大地坐标不方便，因为不同基准的大地高是不同的；三是采用大

8、地坐标不便于车辆跟踪和导航的相关计算，如直接计算两点间的距离和方位角就很不方便［!］"采用高斯直角坐标对于车辆跟踪、地图匹配的应用较为方便，利用两点间高斯坐标的坐标差可以方便地计算两点间的距离"根据需要，大地坐标和高斯坐标可以通过投影变换相互转换［#］"目前，导航数字化地图的制作还没有统一的规范，因此导航数字地图在精度和信息表示上也就存在很大的差异，误差的纠正方法和原图的性质有关，例如扫描地形图的误差主要为旋转、平移、缩放和局