一、室内地图的概念与内涵
室内地图是对建筑内空间进行数据化、三维数字化的系统,将室内构造转化为虚拟可视画面,并与二次业务流程整合成闭环应用服务,如室内导航指引、室内位置服务、智能停车场、应急响应、大数据监测、信息发布和运营管理等。
室内地图是地理信息系统(GIS)的分支,是世界地理空间的子集。室内地图所应用的室内空间通常是指一栋大型建筑或多栋建筑群、小范围园区,含建筑的地上部分、地面部分和地下部分,甚至包含局部道路、绿化带、河流沟渠、地下管网、铁路等设施。
由此可见,室内地图又是建筑信息模型BIM系统延伸。BIM系统更注重建筑的装配构成,服务于工程建设的设计、施工、运营等阶段。室内地图是建成使用部分的展现
室内空间的立体结构复杂性,导致室内地图的复杂性更甚于室外广域地图。广域地图是二维结构,而室内地图是三维立体结构;广域地图定位是平面坐标定位,室内地图是三维坐标定位,有标高或层高特征;广域地图的寻路普遍是平面的道路连通性、道路等级特征,室内地图的寻路包含同层平面特征,也包含多层连通的立体特征。
室内地图的制作环节包括:室内空间测量、地图绘制、地图数据存储、地图渲染引擎、地图数据接口等。
地图信息系统是知识密集型领域,需要用到多项技术,如信息管理系统开发、关系型数据库开发、三维引擎开发、定位技术开发。
二、相关的标准和规范
室内地图系统是地理信息系统(GIS)的子集,宽泛的看也是国家信息安全的范畴。这里涉及到的既有产业规范,也有国家层面的统一技术标准和数据规则。
地理坐标系标准:
1、WGS-84坐标系:地心坐标系,GPS原始坐标体系。在中国境内使用的系统,因数据安全原因,任何一个地图产品都不允许使用 GPS坐标。
2、GCJ-02 坐标系:国测局坐标,火星坐标系
1)国测局02年发布的坐标体系,它是一种对经纬度数据的加密算法,即加入随机的偏差。
2)互联网地图在国内必须至少使用GCJ-02进行首次加密,不允许直接使用WGS-84坐标下的地理数据,同时任何坐标系均不可转换为WGS-84坐标。
3)是国内最广泛使用的坐标体系, 高德、腾讯、Google中国地图都使用它,搜狗地图、图吧地图所采用的坐标系,也由GCJ-02进行进一步的偏移算法得到。
3、CGCS2000坐标系:国家大地坐标系
该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。
4、BD-09坐标系:百度中国地图所采用的坐标系,由GCJ-02进行进一步的偏移算法得到。
此外,室内地图在系统内部通常是相对坐标,对外转换时才对应地理坐标系进行数值换算;由于室内地图范围较小,不需考虑地球表面曲率造成的误差(16公里会产生20厘米的高差),可以直接平面坐标系换算。当然室内地图系统内部如果直接采用地理坐标系,国内产品则可采用GCJ-02国家标准,国外产品可用WGS-84坐标系。
开发时涉及到的知识点:
附1:手机等移动设备开发时,例如安卓和IOS系统的web html5如果涉及到取卫星经纬度坐标,查阅资料后发现用navigator.geolocation.getCurrentPosition取到的经纬度属于WGS-84坐标,在相关地图的使用中要注意转换。
附2:北斗卫星导航系统使用的是2000年中国大地坐标系,简称CGCS2000。北斗系统的空间基准是2000中国大地坐标系,即CGCS2000。
开发者仍需关注的问题:
1、安卓和IOS系统在北斗卫星信号时解析的经纬度是否会转为WGS-84坐标?(大概率是WGS-84坐标)
2、华为手机在内置芯片中集成了多种卫星导航系统,包括GPS、GLONASS、Galileo和北斗等,那么华为手机返回的经纬度是什么坐标系?(据鸿蒙社区的信息,在鸿蒙系统及华为手机取到的经纬度是WGS-84坐标)
得出粗略结论:国内国外消费类设备返回的经纬度统一是WGS-84坐标系(安卓、IOS、鸿蒙三大系统),国内运营的交通导航图产品或地图数据平台统一是GCJ-02坐标系(百度地图、高德地图、谷歌中国地图等)。