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高精地图在互联网行业的应用与发展

发布日期:2020-05-24

GRCChdmap

2020-05-24 19:19:48

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先明确一个概念,我们生活中经常使用的地图,用来查询定位或导航的,例如腾讯地图、高德地图、百度地图等,并不是高精地图,它们的用户群体与使用方向与高精地图不一致,其制作流程也与高精地图并不一致。

如何定义高精地图?

一般来说,亚米级以下精度,都算是高精地图。

接下来将从应用方向、发展历程、技术瓶颈、未来展望几个方面,概述一下高精地图的过去、当下、将来。

一、高精地图应用方向

新兴:自动驾驶

关注前沿动态的人,对自动驾驶都不会陌生,也会经常在路上看到高精地图采集车。

高精地图是自动驾驶的基础,没有高精地图,自动驾驶无法实现。

且不是所有地图采集车都叫高精地图采集车,只有像下面这样配置的车(百度Apollo2.5)才是高精地图采集车。

它得有采集点云数据的激光雷达装置,进行高精定位的RTK装置,获取车辆角度和加速度的惯导系统等,才能叫做高精地图采集车。一台车的成本在百万以上,由此可见,自动驾驶和高精地图是烧钱产业。






传统:基础建设与国土规划

自然资源普查、土地利用调查、城市规划建设等国计民生行业,是最传统的需要使用高精地图数据的方向。

例如,中国有18亿亩耕地,保障粮食产量能达到自给自足,且有结余。这个数字是如何得出?如何保证每年红线不破的?

就是通过每年的土地利用调查,修正数字线划图,统计地类图斑(每一块土地都是什么使用类型,耕地、林地、工业用地、居住用地等,甚至更细分的苗木林地、经济作物林地、茶园、苹果园、草莓园等等)得出的。

每次大范围的国土资源普查,几乎都要国土资源领域全员投入,街市巷陌、田间地头调查经年,点灯熬夜,赶一个又一个截止日,才能完成全国普查内容。

在这些领域要使用的地图数据精度要求极高,通常是毫米或厘米级,仅仅到达米级是不够的。




未来:小而精的垂直应用

受限于设备价格和精度要求,在未来相当长的一段时间内,高精地图产业的生产成本是降不下来的,不可能量产化。

但是北斗和5G的发展,让高精定位成为切合实际的前沿热点。几乎与高精定位同源双生的高精地图,是任何人都不能放弃的蛋糕。

目前在业内,高精地图和高精定位,仍然是和自动驾驶紧紧绑定,但除了自动驾驶,它就没有有其他的应用方向了吗?

答案显然是否定的。

地图本身不是个大产业,但是它作为基础数据与服务方,跟各行各业都有结合,且不可或缺。随着互联网需求的发展,定制化需求会越来越多。

1.不可量产;2.热点相关;3.行业结合。

我们可以理想的预期:服务于细分行业,定制化的高精地图,小范围的试点应用,可能是未来高精地图的发展方向。






综上,高精地图是一个门槛较高的领域,小范围(单纯面积)成本还好,范围一大,就需要投入很多的人力、物力、财力。

二、高精地图的发展与限制

1.限制条件:资质

资质问题曾经是,现在仍然是限制地图产业发展(注意是地图产业,这个范围很广,普通地图、高精地图、地理信息服务,基于位置服务等等,都可以涵盖在这个范围内)的最大问题。

资质问题讲起来很复杂,而且敏感。这里就不展开说了。

看下图(政务平台公示),可以看出来,资质的分类很细,能做什么,不能做什么,规定的明明白白。




但好在,国家在17年之后,对互联网地图的政策放宽了,但仅仅是互联网地图,不包括高精数据。


2.分水岭:政策放缓、互联网大佬入局

早期,地图资质是不对民用开放的,完全属于军用或国家基础建设领域。

2010年之后,互联网突飞猛进,政策放缓,BAT巨头通过收购有资质的企业,获取地图资质,推进地图行业的互联网化,随着PC互联网和移动互联网的发展,大家越来越离不开手机地图APP了。

2013年,百度全资收购有**导航电子地图资质的长地万方。

2013年,阿里先期斥资2.94亿美元收购高德28%股份,资产重组后完成全面控股。

2013年,腾讯将soso地图更名为腾讯地图,之后入股四维图新。

可以看出互联网大佬,都是2013年入局地图产业。

2013年可以看成一个分水岭,但这时候,仅仅是普通的导航电子地图(精度在百米左右),而非高精度。

大佬入局,疯狂砸钱,加之手机产品更新换代,手机导航地图的时代来临,互联网地图走进千家万户。

但是高精地图产业,仍然在传统的国家单位手中,因为它并没有明晰的民用方向。




2013年到2018年,互联网地图蓬勃发展,高举不要钱的大旗,造成了行业变革,车载导航市场一蹶不振,渐渐落幕,这是日新月异的科技时代,不得不经历的阵痛。

时代洗礼下,墙头变换大王旗,山河岁月空惆怅。


3.借东风:自动驾驶带动高精地图

2010年,谷歌宣布研发自动驾驶汽车。

2015年,百度联合宝马宣布研发自动驾驶项目。

2017年,北京市交通委联合交管局、经济信息委,发布针对自动驾驶道路测试的《指导意见》与《实施细则》,规范推动自动驾驶汽车的实际道路测试。

2018年,腾讯入局,百度阿波罗正式在长沙上路。

2019年,自动驾驶的春天艳阳高照,风投纷至沓来,企业百花齐放,似乎满大街都是自动驾驶的测试车,但没有人知道,这春天是否如北京城的春天一样,鲜艳绚丽,转瞬即逝。

自动驾驶的确有很多法律上和技术上的未定因素,导致其充满变数,但它推动了高精地图的民用化。

导航必然需要地图,普通导航地图十米、甚至百米的精度,根本无法满足无人自动驾驶的需求。

自动驾驶需要地图底图的精度到达车道级,需要精确的定位出车道线,一个车道白线宽不超过20厘米,也就是说地图精度不能超过20厘米,高精地图的需求产生了。






我们姑且不看雨后春笋一般的自动驾驶企业,单看高精地图。

在自动驾驶的浪潮下。

互联网巨头们在做高精地图,高德、百度、腾讯,在地图产业的旗下,都有自己的高精地图事业部门,京东、滴滴、美团等,也都有做高精地图的团队。

传统地图数据生产商,四维图新一直根植其中。

通讯业巨头,华为、小米也都在做高精定位和高精地图。

车企更是惶不多让了,上汽集团、吉利汽车等等。

更别说那些概念性的短命新兴科技公司了。

18年、19年,借着自动驾驶的东风,人人都觉得这是个风口,常年受困天花板的地图数据行业人心思变、蠢蠢欲动。

但热潮退去,高精地图是高门槛、短期见效慢的产业仍然是一个不争的事实。

(下图中有几家公司现在可能已经不在了。)





入局、破局,发展,抽身,成败萧何,关键性的问题就是,有钱有人吗?

2020年,自动驾驶热度已经不如18年19年那么疯狂了,还能在这个行业中留下并坚持的,都是财力雄厚的大厂。

高精地图这个行业肯定是要发展的,因为技术的发展永远会超越我们的想象。

但如何发展,我们可能要翻看一番,毛主席的《论持久战》了。










4.细分行业结合应用:物流、出行、社交、5G、物联网

2018年,国家机构进行优化整合,取消了国土资源部,整合相关职能部门,成立了自然资源部,地理信息行业开始缓慢的市场化改革,各地地理信息单位,由事业改为企业。

2018年前后,国家显然降低了地图行业的资质审核的难度。

不再需要斥巨资收购有资质的企业,只要符合准入机制(当然要求也很高),民营企业也能申请到**资质。

滴滴、顺丰、京东、美团,相继获取了资质,结合行业布局地图、定位、基于位置服务产业。

这四家都是做什么的,想来不用细说。

由此可见,国家放宽政策,是鼓励地理信息产业民用化的,只要各行各业心里有谱,法律法规常记心中,一年一度安全培训。

出行、物流、社交,互联网垂直行业,入局地图,是个利好消息。这些企业不会自己做地图,但是基于本行业的地图应用,他们肯定希望自己做,要不然也不会去申请资质。

现在提倡精细化,高精地图的使用就是精细化。

在设备与技术没有质的飞跃的时候,高精地图很难大范围量产。但有和没有是本质区别,在这些垂直行业,高精地图一定会有试点应用。



自动驾驶只是其中一小方面,无人配送、智慧城市、新零售等等,都是一片蓝海(不一定知道朝着什么方向,但海一定要跳下去)。


19年、20年,基建狂魔大力发展5G,5G具有高精度、低延时等特点,5G时代的定位精度相对于4G时代将有明显变革。

5G技术推动高精定位发展,高精定位发展会推挤物联网行业发展。

万物互联的时代,没有地图,谁能看出设备在哪里?

5G时代,物联网也是高精地图产业的一个方向。



理想是远大的,但前进的道路,仍需要艰苦跋涉,一步一个脚印。


5.技术瓶颈:不成熟的AI技术无法取代人海与设备昂贵

地图行业,一直都有一个老大难题,那就是在数据的采集加工更新上,无法避免海量的人力、物力的投入。

自动驾驶、高精地图,宣传一直主打人工智能、视觉算法等。

我们对高大上的技术充满了期待。

但是国外强如谷歌,也未见有什么现实性的大范围落地应用(这不是说谷歌不行,它仍然是前沿技术风向标)。


国内,高德地图成百上千人的数据团队(内业、外业,外包、分布各地的兼职人员),阿里巴巴技术不牛吗?

牛的话,为什么要用这么多人呢?

是因为地图数据采集更新的问题,是没有办法在短期之内不利用人海解决的。

举个例子,车道线问题。

我们会理所应当的想,沥青地面是黑色的,车道线是白色的,那很容易把车道线提取出来,其实不然,路况是复杂多变的,万一道路上有猫猫狗狗塑料袋反光水坑把车道线遮挡住了呢?万一这条道路川流不息,把车道线磨得黑乎乎的,跟地面没啥区别了呢?

现实应用要比实验室里的不确定因素多很多。




再举个例子,POI更新。

地图采集车上路扫街,刮风下雨,照片拍摄得模糊不清,通过程序将店名识别出来,准确性不高,仍然需要人工核对。还有些小街小巷,汽车无法出入,那就需要人去实地看了。甚至像下图,一张图,无数个招牌,怎么看?



开车开飞机拍摄栅格照片需要人,外业实地调绘需要人,内业采集审核需要人。

中国地大物博,画地图需要人山人海,这是一个不争的事实。想做地图,要有雄厚的财力支撑,这是事实。

当然如果只做小范围的地图(一个小区、一个厂房等),也不需要那么多人。

但是人数可以缩减,硬件设备还是个硬指标。

高精地图采集车,大几百万(便宜的精度达不到要求);如果觉得车不好的话,航摄无人机更贵(注意航摄无人机不是普通无人机,航摄无人机在飞行的过程中,是要记录参数的,以供后续的正射解算),还得需要航空摄影测量的资质,这个资质还没有开放到常规民用领域;但无人机稳定性差,可以选择航摄飞机(目前只有军用)。

有人会说,可以用卫星影像。要做高精地图,民用分辨率不达标。这里注意,影像分辨率跟卫星定位精度是两码事,北斗从来不出影像。



不开玩笑,民用领域,唯一可选的就是采集车。

当然如果能解决影像采集的问题,矢量化的过程就相对容易了,获取定位点和基准线的全站仪、RTK也就十来万。剩下的就可以内业解决了,内业有电脑就够了。




这里说的只是二维高精地图,还不是三维,三维的话,需要测量计算高程,更贵更难。


不过高精只是个阈,毫米级是高精,厘米级是高精,米级也是高精。在一定范围内,投入高精地图采集车和RTK,实现米级高精地图的生产还是不算困难的。


在人类的发展史上,利用科技进步,后世的人总能实现过去的神话,例如登月。

我们可以乐观的相信,随着制造业和通讯技术的发展,大范围低成本的实现高精地图的生产指日可待。

而目前在各个领域的试点,都是为这个美好而光明的未来铺路。

(我一直认为,农业是立命之本,制造业是国之根基。)



三、总结

本文从高精地图的应用、发展、限制等方面,阐述了一些不算成熟的见解,较泛而浅。

应用、发展、限制,如果想深入了解的话,建议多关注政策变化,解读各种通知文件,留意自动驾驶、5G、物联网、车辆网等产业动态。



作者:吴瑨map

发布于 2020-05-06



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