国际ISO标准GDF的现状与发展PPT格式课件下载.pptx

国际ISO标准GDF的现状与发展PPT格式课件下载.pptx

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在此基础上经过7年的推广实践，反复修改，于2004年推出GDF4.0，正式列为国际标准化组织标准，编号为ISO14825。

目前的最新版本是2011年发布的GDF5.0。

GDF发展历程图,19941993199219911990,GDF1.0,GDF2.1GDF2.0,GDF1.0测试,GDF3.0开始全球化（ISOTC204）CENTC278/GDF2.2,1989198819871986,19851984,开始研发,CEN-GDF（CENTC278）199719961995,GDF4.0ISO14825中国GB/T19711-2005,大范围市场应用,20022001200019991998,2003年12月9日,GDF5.0ISO14825,2011年7月15日,GDF概述基本思想,针对以汽车导航应用为主的电子地图数据模型。

突出道路和与之相关的交通数据，淡化背景数据从ITS和LBS的需要出发，建立道路与其它地理实体的关系。

地图产品全球化管理、全球标准化应用。

在地图生产商和导航系统集成商之间就数字地图交换达成关于数据模型和交换格式的一致认可的规则便于不同应用之间共享地理信息、减少成本、降低价格、适应不断发展的市场需求。

GDF概述适用范围,车辆导航（VehicleNavigation,NAV）实时引导（Real-timeguidance）基于位置的服务（LocationBasedServices，LBS）距我最近的“服务”在哪里？

交通与运输管理（TransportandTrafficManagement,（TTM）协助交通管理中心进行交通情况监控与疏导先进驾驶者辅助系统（ADAS）（适应性巡航控制，弯道车速报警与控制，车道偏离报警与控制,.）由汽车行业开展的安全系统无人驾驶汽车（ADV）由AI、汽车行业和政府机构开展的自动安全驾驶系统,ITS&

LBS,GDF概述主要内容,构建了科学的导航地理数据概念模型；

制定了科学的要素分类，划分为14个主题，219种要素，抽象为简单要素和复杂要素；

制定了科学的属性分类，共分近300种，属性分为简单属性和复合属性；

制定了科学的要素间关系分类，共分63种，对每种关系分别从关系类型、基本定义、详细描述、关系成员等方面加以规范；

制定了科学的要素表达规则，几何图元分结点、边、面、点、折线、多边形6种，拓扑关系分为非显式拓扑、非平面拓扑和平面拓扑3类，抽象层次分0、1、2三级，时空表达可以是2维、3维或含时间因子的4维形式。

制定了科学的数据自我描述信息的元数据表达规则；

制定了科学的以数据描述语言ESN给出的逻辑数据结构表达规则；

制定了三种数据交换格式：

介质记录规范、可扩展标记语言XML（eXtensibleMarkupLanguage）模式规范、SQL编码规范。

用附录的形式给出了要素、属性、关系、元数据、服务的分类编码；

给出了时间域句法、数据级划分规则、道路与车渡的图形抽象规则、行政区划结构以及用于字符串的语音和标记属性规范。

GDF概述标准本身的层次结构,交换文件物理结构逻辑结构数据模型,GDF概述-与其他标准的关系,GDF（数据模型与交换格式）,物理存储格式（PhysicalStorageFormat,PSF）日本的KIWI（InputforISOPhysicalStorageFormat,2004年被认定为日本工业标准JIS-D0810）；

美国和欧州NAVTEQ的SDAL（SharedDataAccessLibrary）；

世界产业联盟NDS（navigationdatastandard）,导航应用标准ITC204：

ISO17267-2009navigationsystems-applicationprogramminginterface（API）,包括：

定位、路径规划、路径引导、地图显示、位置寻找和生活服务信息和兴趣点寻找。

TC211：

ISO19132地理信息基于位置的服务参考模型；

ISO19133地理信息基于位置的服务跟踪与导航；

ISO19134地理信息基于位置的服务多模式路径规划与导航。

地理数据文件-GDF、导航数据-NDS、导航地理数据库-KIWI、导航电子地图-CHN,GDF概述在中国的实践,我国对GDF表达的供ITS和LBS使用的地理数据文件称之为“导航电子地图（navigationelectronicmap）”，在欧美、日本也称为导航数据、导航地理数据库等。

这个术语在中国官方文件中最早出现在国家标准GB20263-2006导航电子地图安全技术处理要求中，定义为“含有空间位置地理坐标，能够与空间定位信息系统结合，准确引导人或交通工具从出发地到目的地的电子地图或数据集”。

国内企业在生产导航电子地图时，普遍采用它的导航地理数据模型，极少单位使用它的交换格式，在交换上大多采用商用地理信息系统的格式，如SHP、MID/MIF、GDB等。

基于它的导航地理数据模型相继产生了一大批国家推荐标准，和一大批应用软件产品。

按GDF数据模型开发的导航地图的导航产品都围绕着ISO17267的6大基本功能扩展服务边界，使导航电子地图产品成为了应用场景最多、服务受众最广、服务时长最长的一种大众化应用。

其主要特点是：

服务对象从早期的汽车驾驶员扩展到所有出行的人群，也包括汽车控制大脑。

服务的地理范围从早期的室外环境扩展到所有的室内外空间。

服务的出行方式从单一的汽车导航扩展到所有的出行方式，包括汽车、步行、骑行、公交、泛公交等。

服务的内容不仅是静态的地图信息，还包括动态的交通信息和实时的生活服务信息。

因此现在的导航电子地图产品既是工具型产品也是平台级产品，向广义生活服务平台和极致导航工具两个方向同时进化。

导航电子地图是智慧城市的基础设施，服务于各行各业；

导航电子地图是汽车产业新技术革命的基础，随着人工智能AI技术、5G通讯技术和高精度卫星定位技术的突破，将从隶属在汽车娱乐系统的选配件变为隶属于汽车安全控制系统的必须件；

导航电子地图应用前景无限广阔，导航电子地图生产商必须向着国际标准努力。

17,GB/T35766-2017,GDF总体概念模型,整体数据模型拓扑关系类型时空表达规则抽象层次（0、1、2）要素分类模型属性模型关系模型要素表达方法（7种）数据组织方法（分层、分块）,总体概念模型:

整体数据模型,要素：

现实世界中地理对象在数据库中的表达。

属性：

要素所具有的一个特征，它独立于其他要素。

关系：

一个要素所具有的涉及其他要素的特性。

GDF数据由三种基本数据单元构成，即要素、要素属性及要素关系。

其中“要素”是现实世界中的地理实体或在某个地理位置的活动在数据库中的表达；

“属性”是某一要素所具有的性质；

“关系”是指一个要素所具有的涉及到其它要素的特性。

每个要素可以有零个、一个或多个属性，并可以与一个或多个要素建立关系。

关系也可以有属性。

要素,属性,关系,道路与车渡要素,土地利用与覆盖要素,服务（POI）要素,道路属性：

名称、等级、车道等,绿地属性：

名称等,POI属性：

名称、类别、服务状态等,道路路口的转向限制关系,关系属性：

出入口标识、限制的转向方向、时间、车种等。

现实世界的地理对象要素地理对象的特征要素的属性,地理对象之间的联系要素之间的关系,总体概念模型:

拓扑关系类型,GDF按能力强弱定义了三种拓扑关系类型：

平面拓扑（Planartopology），又称全拓扑（Fulltopology）明确的定义了拓扑关系。

对象彼此间不能重合，相交或彼此压盖。

相交或压盖的对象分解成对象块，其中共同的部分（例如，一条街道与一个界线重合）只能出现一次。

非平面拓扑（Non-planartopology）,又称连通拓扑（connectivetopology）明确的定义了拓扑关系。

对象可能完全或部分重合，相交或彼此压盖。

面由一条首尾点相同的弧段围成，结点和弧段构成拓扑连通性。

非显性拓扑（Non-explicittopology）没有显式定义对象之间的拓扑关系，即拓扑关系仅通过坐标值来确定。

基本构造块为点（0维）、折线（1维）和多边形（2维）。

总体概念模型:

时空表达规则,GDF支持2D（x,y）、3D（X,Y,Z）、4D（X,Y,Z,T）的时空表达规则。

在要素具有拓扑关系的条件下，地理实体只能采用2D模式表示，实体的高度，作为要素的属性表示。

在要素处于非显性拓扑关系表达的条件下，要素的实体位置和形状可以用3D模式表达。

无论是2D表达，还是3D表达，都支持地理实体在生命周期内内随时间变化的表达。

在某种意义上来说，任何一个几何图元（结点、边、面、点、折线和多边形）都可以被赋一个高度属性来表示其相对地面的高度。

GDF支持地形的三维表示方法。

包括不规则三角网络（TriangularIrregularNetworks，简称TINs），等高线以及格网表面。

GDF没有规定使用3D建模方式生成单体建筑及成片三维成型的场景应用。

如下图。

SA（开始出现）、EA（结束出现）、SD（开始消失）和ED（结束消失）,总体概念模型:

要素抽象层级,在概念上被分为三个不同的层次：

0层、1层和2层。

0）几何图（Geometry）元（点、折线、多边形）或拓扑图元的构造块（结点，边和面）属于0层。

1）由基础图元添加特定对象的属性构成简单要素（SimpleFeatures），形成1层要素。

2）多个简单要素聚合成复杂要素（ComplexFeature），或简单要素与复杂要素再聚合构成复杂要素为2层。

GDF定义了复杂要素，但在生产上，有的复杂要素是在导航物理存储格式数据编译时自动合并综合而成的。

如道路要素，分作roadelement、roadsegment、road,road是由roadelement抽象