GPS導航是怎麼知道路名的?特別是一些山村公路?

畢了畢了畢了畢


    GPS導航是不知道山村公路,街道名的,導航衛星提供定位信息,也就是“經緯度”數據,導航軟件將經緯度顯示在地圖上,就可以顯示街道、公路等數據,其中有一個座標轉換的過程。

    導航衛星提供定位

    目前,絕大多數的手機處理器內置了導航芯片,支持GPS、北斗、伽利略、格洛納斯導航衛星,這裡以GPS為例。

    為了實現GPS定位,需要通過四顆已知位置的衛星來確定GPS接收器(手機導航芯片)的位置,如下圖所示。

    通過四顆衛星的空間座標,以及手機GPS芯片接收導航衛星數據的時間差,就可以計算出與衛星的距離,最終確定手機的經度、緯度、高度數據。


    經緯度“映射”到地圖座標系

    導航衛星提供了定位用到的經緯度數據,需要“映射”到地圖座標,常用的有三種座標:

  • WGS-84原始座標系:就是GPS記錄下來的經緯度,通過GPS定位拿到的原始經緯度,Google地圖和高度地圖(國外版)都是基於了WGS-84座標系,但是在國內是不允許直接使用WGS84座標系的,需要加密後使用;

  • GCJ-02座標系:是我國國測局獨創的座標體系,通過WGS84座標系加密而來。根據國家規定,國內必須使用加密後的座標系,至少是GCJ-02座標系,或者是GCJ-02座標系的再加密,比如高德、騰訊地圖等;

  • BD-09座標系:是百度在GCJ-02基礎上再加密形成座標系,只適合百度地圖使用。

    如下圖所示,顯示了三種座標系之間的轉換。


    總之,導航衛星提供了定位數據,即經緯度數據,經過座標變換顯示到地圖上,就可以顯示街道、地名、公路等數據。

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Geek視界


感謝您的閱讀!

你用GPS導航定位的時候,甚至一些山溝溝,它都會告訴你具體的地名。難道是它能夠自動識別地名嗎?知道一定位,就能夠將地名顯示出來?

實際上,GPS定位所獲得的是什麼——本質是GSP的接收器接收GPS信號並計算出我們所在的經緯度。

因此,你打開了iPhone本身的指南針,就能夠看到GPS定位的最基礎的東西。

而地圖軟件在經過GPS定位的時候,地圖軟件會提供地圖,多個圖層的地圖中顯示的內容不同,包括地名,路名等等。

而地圖這樣地名信息怎麼來的?

  • 地圖公司會有專門的採集車,通過數據採集,上傳到數據庫中。
  • 交通部門的相關信息的收集。
  • 眾包數據就是每個人都參與的任務數據,一般分為主動參與和被動參與,地圖軟件80%實時路況數據來源於此。
  • 專門的收集公司提供,當然這些都是他們的業務。

地圖軟件所顯示的地名或者是路名不會是在我們定位的時候就會一蹴而就,它一定是通過人工手動上傳而出現的。


LeoGo科技


高德地圖算是比較常見的 APP,有時候看著高德地圖,你會不會想:“它是怎麼知道哪裡堵車了呢?”。

這裡要分清一個概念,我們往常說的 GPS、北斗這些衛星導航系統,是不清楚各個街道的名字的,而各個地圖 APP,才是真正將 GPS、北斗這些衛星導航系統的數據使用起來,和各個地區的地名、路名聯繫起來。

那麼這些地圖廠商是怎麼獲取這些地名、路名的呢?

我知道的有:

  1. 官方採集。這種方法是地圖廠商自己花費人力物力來收集各個地區的位置信息,來集成到自己的地圖系統中去的。

  2. 獲取交通部門的信息。要知道現在的道路系統是很發達的,到處佈滿了攝像頭,而且像出租車、公交車這種受管制的車輛,都是有定位系統的,所以交通部門的數據可以說是很全面了。

  3. 向專業公司購買。如果你想做一個地圖導航類的APP,第一個想法難道是去自己畫個詳細的地圖?當然不是這樣耗時費力,你可以找專業的提供地圖數據的公司購買,畢竟他們專門搞這個,比你重新造輪子便宜多了。

知道了獲取地圖信息的途徑,其實很多東西就能聯想到了。

最開始的時候,地圖廠商是與出租車合作,獲取每輛出租車的位置信息,然後再用自己的系統分析出哪裡的車流比較多。

後來慢慢的私家車都內置了導航系統,各種導航 APP 常常可以在車上看到,這樣地圖廠商就有更多的獲取路況信息的途徑,信息也就越來越準確了。


月半不是胖,都看到這裡了,為你收穫了一份知識點個贊吧!

月半程序員見聞


先說結論,gps不知道路名!

這應該算是個認知誤差吧?不過平時也不重要。

我修改一下問題:

導航軟件怎麼知道路名的?它是怎麼工作的?

導航軟件(高德,百度等等)也叫地圖軟件,只不過有個導航功能而已。

它的道路信息來自地圖,也就是我們使用時需要下載的地圖數據包。而這數據包來源,高贊回答說了,主要是自採數據、交通部門數據,官方繪圖部門等等。


有了這些地圖數據還不能實現定位和導航,這時就需要導航設備和導航衛星(美國gps、中國北斗等)的幫助。一般使用過導航設備的都聽說過搜星吧?就是搜索導航衛星信號!

工作流程是這樣的:

導航設備(手機、導航儀等)嚮導航衛星發射信號(握手信號)並記錄時間,衛星接收信號後馬上回復位置信息和時間,設備端接收後計算時間差,就確定了與這顆衛星的距離。

但這不足以準確定位,實際上與衛星的確定距離的點的集合是個球面。為了準確的在地表定位,設備端至少要同時與四顆衛星取得聯繫。


定位了準確位置後,再與地圖比對,顯示出當前位置。

gps導航系統中的每個衛星都只管自己的時間和位置,有個說法是導航衛星的核心就是原子鐘,原子鐘的精確度直接影響定位的精確度。

所以它不知道,也不在乎路名的,很高冷~


鯨魚拆解


這是把衛星導航和地圖數據進行完美的匹配,才讓我們可以通過各類的導航軟件來在地圖上定位我們的位置信息,而展現到我們眼前的是我們的位置在地圖上的哪個地名,搜索到哪個方位地名。

這一系列,大致上由三部分來共同完成的。

地圖測繪階段

每一個gps導航軟件的背後,都會有著龐大的地圖數據庫依託,靠著測繪和採集得出來地圖數據,那麼這些數據的來源和採集到底是由什麼方式來執行的呢?

我們有的時候會在某些戶外看到過測繪人員把測繪儀器通過黃色的三腳架支撐在地面上,在需要測量的另一端也搭建測繪儀。



通過這種發射和接收測距信號,這也就是我們在地圖上用比例尺可以計算出來兩個地點的距離。

我國地圖比例尺:1.城鎮地區1:500 1:1000 1:20002.農村地區1:5000 1:10000 1:25000 1:50000

由於地形地貌比較複雜,測繪工程人員在野外作業的時候都是比較辛苦的,也具有相當的危險性。

測繪之後,通過整合零散的數據,最後被錄入到電腦中,通過二次編輯形成了地圖文件。




真正的地圖繪製是個很複雜的過程,對地物標註僅僅是個最基本的程序工作,這也是靠著人工採集信息錄入,也就是我們在地圖上可以看到我們想要了解的地名,例如哪些山村,哪些山路的稀奇古怪的名稱。

通過測量的地域都有標準的經緯度。

這裡要說一下經緯度的概念

簡單來說就是無數條互相垂直的線,而每個相互垂直的線的焦點就是在地球上的座標點,就是我們所說的一個地點的經緯度。

衛星導航和接收終端

在我之前的文章中有提到過,地球的軌道衛星用於導航的主要有中國的北斗衛星,美國的GPS衛星和俄羅斯的格洛納斯衛星。

我們的手機或者是車載導航中都已經集成GPS模塊或者是北斗模塊,當打開手機的定位之後,經過接收到衛星的信號,三顆衛星可以實現XYZ方位的定位信息,這樣也就得出來手機的經緯度,有些軟件可以實時的查詢自己所在的經緯度,有興趣的小夥伴可以去嘗試著自己測試一下。

經緯度信息和地圖軟件的結合

由於地圖上的位置在測繪的時候,就已經標明有明確的經緯度了,那麼通過打開手機導航軟件,通過軟件調用手機與衛星交互所形成的手機位置信息,在地圖上顯示出來,就可以完成導航和查看地圖距離等操作了。

結語

大致的過程就是這個樣子,關於測繪,要求的精度準確率極高,不允許有半點的差池,我們在地圖上所能看到的信息都是經過一點一點的收集而形成的,同時也是藉助這裡向著辛苦的在地球上畫點的人-測繪工程人員致敬。


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吉吉美學


應邀回答本行業問題。

GPS導航並不知道路名,是他應用的地圖軟件提供的地名信息。

GPS提供的其實是定位功能,而這個定位其實是手機完成並提供的。

我們的手機硬件配置之中有GPS定位芯片,目前大部分被集成到了手機的Soc裡,也有少部分是單獨的定位芯片。這些定位芯片會通過搜索定位衛星系統的信號,去計算出來當前的經緯度(高度)。

目前國內的智能手機70%是支持多套衛星定位系統混合定位的,搜索的衛星包括美國GPS、中國的北斗、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略,蘋果手機不支持北斗。

GPS導航軟件通過定位權限去從手機獲取到當前的經緯度。GPS導航軟件還會內置某款地圖軟件,根據用戶當前的經緯度以及選定的目的地,後臺計算出來用戶從當前地到目的地得具體行進路線。一般還會提供多條路徑,供用戶選擇。

地圖軟件提供地圖,地圖帶有路名。

地圖是由多個圖層組成的,包括地形地貌、道路、建築物、學校、醫院、公園等,這些共同組成了我們最終看到的地圖。

我們常用的地圖,基本上有幾種獲得的途徑,一個是地圖軟件派出地圖信息集採車等人工收集,還有一些地圖公司會從第三方購買一些地圖資料。我們通常的地圖上的道路等信息資料基本是從第三方的公司購買的。

現在我們也有時候會發現,道路的名稱已經變更了,但是在導航的時候發現還是原來的名字,就是因為相關的資料還沒有被更新。

總而言之,GPS導航裡道路的名稱是地圖軟件自帶的,而一般的GPS導航軟件都會內置一款地圖。

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通信一小兵


商業公司不知道的地名,政府機構是肯定是肯定知道的。可商用的地圖數據是可以賣給企業地圖服務公司的,這也是地圖服務商的重要地圖數據來源。但這些數據只提供基礎數據,如果想要更詳細的地圖服務,公司就需要自己去測量啦,比如實景圖這種。所以,地圖軟件都是有自己的測量團隊或者合作伙伴,去做這些詳細到村、組的路線測試,以保證能最大程度知道路在哪兒,叫什麼名字。但山村公路其實也僅限於主要路幹,比如進村相連的省道,鎮上的公路,進村之後,大多數都是路線指引,被稱為無名路。無名路這個事情,不只是很多山村公路,在城市也有這樣的事情,主要是因為新開的路,地圖還沒有來得及更新,或者地圖從來都不知道它名字。於是每次開車的時候,就會聽到,前方右轉,進入無名路…


初始值


我們說的GPS,其實是美國全球定位系統的簡稱,說習慣了,就成了導航系統的代名詞了。就像我們說給你發個微信一樣,微信是軟件名稱,語文老師會告訴你,正確的說法是“用微信給你發條消息”,不管說什麼,這樣都是無所謂的,有些人非得矯情,還扯上國家安全,民族大義,要改名叫北斗,最好是華為北斗,純粹是堤高於岸。

說回正題,一個可以提供商用的導航系統,分為兩個部分,圖資和算法,再加上一些周邊,比如用戶操控界面,附加功能,這些整合在一起才能構成完整的導航系統。

圖資方面,需要專業機構的授權,這方面涉及國家安全,所以必須由國家統一管理,並不是每一家公司都弄一套全國地圖。拿到授權和數據,再結合設計目的開發路線規劃算法,這是各家的核心技術,目前主流導航雖然算法不同,但結果差別不大。

導航之所以知道道路名稱,甚至村裡的羊場小路,是因為所用的圖資裡面有該區域的數據,最直觀的體現就是在沒有下載離線地圖,手機又沒有聯網的情況下,地圖是無法顯示的。


想要熊貓898


現在的地圖都是數字地圖,也就是地圖上的名個建築物,廣場,商廈,都有相應的經緯度,一條路上可以每隔一兩米找一個點標明經緯度,然後你打開導航,導航系統每分每秒都在接收衛星信號,從而計算出你所在位置的經緯度,這個經緯度與導航系統內置的地圖一對比,就能馬上知道你在哪條路上,哪條街道


鸕鷀2818


我記得我看見過百度導航測試車,車上面有好多的零件,估計是探路用的,也就是它探路完了以後,標註地名,為後面的大眾服務的。具體的還真不知道。


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