地图地理数据分割及其他一些概念

1. WGS 84 与 EGM96

WGS 84是1984年的世界测量系统标准，用于描述经纬度。除了北极点，其他地理位置，都可以用经纬度来表示。

EGM96 是1996年的地球重力场模型，不仅包含经纬度，还包含了海拔高度，更接近现实世界的情形。

2. 坐标表示

地球纬度有360，可以用32个bit位表示，经度有180度，用31个bit位表示。即

x坐标为一个有符号32位整数：x = x31 x30…x1 x0

y坐标： y = y30…y1 y0

所以，经纬坐标可以用63位整数来表示，c = x31 y30 x30…y1 x1 y0 x0， 0 ≤ c < 2^63，存放在一个64位整数中。

赤道周长           40075.7km
子午线周长         40008.08km

所以，经纬度最小位表示的精度大约有0.0093 m, 近似于1厘米。

而如果采用float方式来表示经纬度，则float的精度为小数点后6位，那么float方式的经纬度 精度大约为0.11m。就普通民用地图表示，应该是足够了。

目前，导航地图的精度大概有1m。视具体产品而定。

已知两点经纬度坐标(rad表示法)，计算两点间距的简单方法：

A点(x1, y1), B点(x2, y2), wgs84AvgEarthRadius 地球平均半径

// distance from earth radius and angle difference

dx = wgs84AvgEarthRadius * (x2-x1); // 纬度距离计算

// for longitude get the difference angle

float radDY= y2- y1; // 经度角度差计算

// distance from earth radius, angle difference and scaling due to latitude

dy = wgs84AvgEarthRadius * radDY * std::cos(0.5f * (x1+x2)); //经度距离计算

D = sqrt(dx*dx + dy*dy) // 勾股定理，计算第三边

具体推导与原理，未理解。计算精度，约在0.2%，即600米，误差1m（未亲自验证）。

另外，若已知一点GPS坐标，与另外一点的距离与方位，也能推导出另外一点的GPS坐标。

3. 另外一种机制，tiling scheme

由地理坐标可以快速存取、更新不同尺度（粒度）的相关数据。

tile与level紧密相关，不同的level的tile尺度不同，而在一个level利用WGS84坐标系统将地球表面等分为的tiles。由于地球展开后不是矩形，所以划分的形状是梯形，不是矩形。

最高的level有两个tiles，将地球等分为两个半球，level 0. 以后每变化一个level，将每个tile四等分。最低是15 level，共有2^16个单位tiles。

如此等分的一个问题是，地球上的feature（物体模型）有可能会被切分到不同的tiles中。

此时，在切分的level中，一个feature的属性被复制到两个tile中，但指的是同一个feature。

由地球周长可计算出，第15 level的tile边长约有611.5m，常用的第13 level的边长约有 2446m。

tiles还可以与update region相关联，如果update region是不规则的，开销会比较大，如果是规则的tile，会简单许多。

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一些共性的概念：

1. Level metadata

2. Region metadata

与国家或州的信息，如左侧或右侧驾驶。

道路编号、前缀，地址格式，速度标志也是region相关的数据。

限速信息Legal speed limits，警告标志Warning sign icons，车灯Car light required all time都是可选属性。

3.时区信息

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attribution point 与shape point 区分：

shape point是与地图显示相关的属性变化的点，如道路等级、类型在某点变化。存放在routing中。地理坐标lonlat加上对某个点的相对偏移就足够了。

attribution point用于描述非shape point 但其他属性有变化的点。存放在attribution layer。

link曲率用于表示道路的具体的几何形状，这个属性对目前的第二代导航是用不到的，这个属性是用在ADAS系统中，在视频上虚拟出道路的具体形状，要求精度较高。目前导航的道路模型都是用line直线模型来拟合的。