先明確一個(gè)概念,我們生活中經(jīng)常使用的地圖,用來(lái)查詢定位或導(dǎo)航的,例如騰訊地圖、高德地圖、百度地圖等,并不是高精地圖,它們的用戶群體與使用方向與高精地圖不一致,其制作流程也與高精地圖并不一致。
如何定義高精地圖?
一般來(lái)說(shuō),亞米級(jí)以下精度,都算是高精地圖。
接下來(lái)將從應(yīng)用方向、發(fā)展歷程、技術(shù)瓶頸、未來(lái)展望幾個(gè)方面,概述一下高精地圖的過(guò)去、當(dāng)下、將來(lái)。
一、高精地圖應(yīng)用方向
新興:自動(dòng)駕駛
關(guān)注前沿動(dòng)態(tài)的人,對(duì)自動(dòng)駕駛都不會(huì)陌生,也會(huì)經(jīng)常在路上看到高精地圖采集車。
高精地圖是自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ),沒(méi)有高精地圖,自動(dòng)駕駛無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
且不是所有地圖采集車都叫高精地圖采集車,只有像下面這樣配置的車(百度Apollo2.5)才是高精地圖采集車。
它得有采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)的激光雷達(dá)裝置,進(jìn)行高精定位的RTK裝置,獲取車輛角度和加速度的慣導(dǎo)系統(tǒng)等,才能叫做高精地圖采集車。一臺(tái)車的成本在百萬(wàn)以上,由此可見(jiàn),自動(dòng)駕駛和高精地圖是燒錢產(chǎn)業(yè)。
傳統(tǒng):基礎(chǔ)建設(shè)與國(guó)土規(guī)劃
自然資源普查、土地利用調(diào)查、城市規(guī)劃建設(shè)等國(guó)計(jì)民生行業(yè),是最傳統(tǒng)的需要使用高精地圖數(shù)據(jù)的方向。
例如,中國(guó)有18億畝耕地,保障糧食產(chǎn)量能達(dá)到自給自足,且有結(jié)余。這個(gè)數(shù)字是如何得出?如何保證每年紅線不破的?
就是通過(guò)每年的土地利用調(diào)查,修正數(shù)字線劃圖,統(tǒng)計(jì)地類圖斑(每一塊土地都是什么使用類型,耕地、林地、工業(yè)用地、居住用地等,甚至更細(xì)分的苗木林地、經(jīng)濟(jì)作物林地、茶園、蘋果園、草莓園等等)得出的。
每次大范圍的國(guó)土資源普查,幾乎都要國(guó)土資源領(lǐng)域全員投入,街市巷陌、田間地頭調(diào)查經(jīng)年,點(diǎn)燈熬夜,趕一個(gè)又一個(gè)截止日,才能完成全國(guó)普查內(nèi)容。
在這些領(lǐng)域要使用的地圖數(shù)據(jù)精度要求極高,通常是毫米或厘米級(jí),僅僅到達(dá)米級(jí)是不夠的。
未來(lái):小而精的垂直應(yīng)用
受限于設(shè)備價(jià)格和精度要求,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),高精地圖產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本是降不下來(lái)的,不可能量產(chǎn)化。
但是北斗和5G的發(fā)展,讓高精定位成為切合實(shí)際的前沿?zé)狳c(diǎn)。幾乎與高精定位同源雙生的高精地圖,是任何人都不能放棄的蛋糕。
目前在業(yè)內(nèi),高精地圖和高精定位,仍然是和自動(dòng)駕駛緊緊綁定,但除了自動(dòng)駕駛,它就沒(méi)有有其他的應(yīng)用方向了嗎?
答案顯然是否定的。
地圖本身不是個(gè)大產(chǎn)業(yè),但是它作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)方,跟各行各業(yè)都有結(jié)合,且不可或缺。隨著互聯(lián)網(wǎng)需求的發(fā)展,定制化需求會(huì)越來(lái)越多。
1.不可量產(chǎn);2.熱點(diǎn)相關(guān);3.行業(yè)結(jié)合。
我們可以理想的預(yù)期:服務(wù)于細(xì)分行業(yè),定制化的高精地圖,小范圍的試點(diǎn)應(yīng)用,可能是未來(lái)高精地圖的發(fā)展方向。
綜上,高精地圖是一個(gè)門檻較高的領(lǐng)域,小范圍(單純面積)成本還好,范圍一大,就需要投入很多的人力、物力、財(cái)力。
二、高精地圖的發(fā)展與限制
1.限制條件:資質(zhì)
資質(zhì)問(wèn)題曾經(jīng)是,現(xiàn)在仍然是限制地圖產(chǎn)業(yè)發(fā)展(注意是地圖產(chǎn)業(yè),這個(gè)范圍很廣,普通地圖、高精地圖、地理信息服務(wù),基于位置服務(wù)等等,都可以涵蓋在這個(gè)范圍內(nèi))的最大問(wèn)題。
資質(zhì)問(wèn)題講起來(lái)很復(fù)雜,而且敏感。這里就不展開(kāi)說(shuō)了。
看下圖(政務(wù)平臺(tái)公示),可以看出來(lái),資質(zhì)的分類很細(xì),能做什么,不能做什么,規(guī)定的明明白白。
但好在,國(guó)家在17年之后,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)地圖的政策放寬了,但僅僅是互聯(lián)網(wǎng)地圖,不包括高精數(shù)據(jù)。
2.分水嶺:政策放緩、互聯(lián)網(wǎng)大佬入局
早期,地圖資質(zhì)是不對(duì)民用開(kāi)放的,完全屬于軍用或國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域。
2010年之后,互聯(lián)網(wǎng)突飛猛進(jìn),政策放緩,BAT巨頭通過(guò)收購(gòu)有資質(zhì)的企業(yè),獲取地圖資質(zhì),推進(jìn)地圖行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化,隨著PC互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,大家越來(lái)越離不開(kāi)手機(jī)地圖APP了。
2013年,百度全資收購(gòu)有甲級(jí)導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)的長(zhǎng)地萬(wàn)方。
2013年,阿里先期斥資2.94億美元收購(gòu)高德28%股份,資產(chǎn)重組后完成全面控股。
2013年,騰訊將soso地圖更名為騰訊地圖,之后入股四維圖新。
可以看出互聯(lián)網(wǎng)大佬,都是2013年入局地圖產(chǎn)業(yè)。
2013年可以看成一個(gè)分水嶺,但這時(shí)候,僅僅是普通的導(dǎo)航電子地圖(精度在百米左右),而非高精度。
大佬入局,瘋狂砸錢,加之手機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代,手機(jī)導(dǎo)航地圖的時(shí)代來(lái)臨,互聯(lián)網(wǎng)地圖走進(jìn)千家萬(wàn)戶。
但是高精地圖產(chǎn)業(yè),仍然在傳統(tǒng)的國(guó)家單位手中,因?yàn)樗](méi)有明晰的民用方向。
2013年到2018年,互聯(lián)網(wǎng)地圖蓬勃發(fā)展,高舉不要錢的大旗,造成了行業(yè)變革,車載導(dǎo)航市場(chǎng)一蹶不振,漸漸落幕,這是日新月異的科技時(shí)代,不得不經(jīng)歷的陣痛。
時(shí)代洗禮下,墻頭變換大王旗,山河歲月空惆悵。
3.借東風(fēng):自動(dòng)駕駛帶動(dòng)高精地圖
2010年,谷歌宣布研發(fā)自動(dòng)駕駛汽車。
2015年,百度聯(lián)合寶馬宣布研發(fā)自動(dòng)駕駛項(xiàng)目。
2017年,北京市交通委聯(lián)合交管局、經(jīng)濟(jì)信息委,發(fā)布針對(duì)自動(dòng)駕駛道路測(cè)試的《指導(dǎo)意見(jiàn)》與《實(shí)施細(xì)則》,規(guī)范推動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車的實(shí)際道路測(cè)試。
2018年,騰訊入局,百度阿波羅正式在長(zhǎng)沙上路。
2019年,自動(dòng)駕駛的春天艷陽(yáng)高照,風(fēng)投紛至沓來(lái),企業(yè)百花齊放,似乎滿大街都是自動(dòng)駕駛的測(cè)試車,但沒(méi)有人知道,這春天是否如北京城的春天一樣,鮮艷絢麗,轉(zhuǎn)瞬即逝。
自動(dòng)駕駛的確有很多法律上和技術(shù)上的未定因素,導(dǎo)致其充滿變數(shù),但它推動(dòng)了高精地圖的民用化。
導(dǎo)航必然需要地圖,普通導(dǎo)航地圖十米、甚至百米的精度,根本無(wú)法滿足無(wú)人自動(dòng)駕駛的需求。
自動(dòng)駕駛需要地圖底圖的精度到達(dá)車道級(jí),需要精確的定位出車道線,一個(gè)車道白線寬不超過(guò)20厘米,也就是說(shuō)地圖精度不能超過(guò)20厘米,高精地圖的需求產(chǎn)生了。
我們姑且不看雨后春筍一般的自動(dòng)駕駛企業(yè),單看高精地圖。
在自動(dòng)駕駛的浪潮下。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭們?cè)谧龈呔貓D,高德、百度、騰訊,在地圖產(chǎn)業(yè)的旗下,都有自己的高精地圖事業(yè)部門,京東、滴滴、美團(tuán)等,也都有做高精地圖的團(tuán)隊(duì)。
傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)商,四維圖新一直根植其中。
通訊業(yè)巨頭,華為、小米也都在做高精定位和高精地圖。
車企更是惶不多讓了,上汽集團(tuán)、吉利汽車等等。
更別說(shuō)那些概念性的短命新興科技公司了。
18年、19年,借著自動(dòng)駕駛的東風(fēng),人人都覺(jué)得這是個(gè)風(fēng)口,常年受困天花板的地圖數(shù)據(jù)行業(yè)人心思變、蠢蠢欲動(dòng)。
但熱潮退去,高精地圖是高門檻、短期見(jiàn)效慢的產(chǎn)業(yè)仍然是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。
(下圖中有幾家公司現(xiàn)在可能已經(jīng)不在了。)
入局、破局,發(fā)展,抽身,成敗蕭何,關(guān)鍵性的問(wèn)題就是,有錢有人嗎?
2020年,自動(dòng)駕駛熱度已經(jīng)不如18年19年那么瘋狂了,還能在這個(gè)行業(yè)中留下并堅(jiān)持的,都是財(cái)力雄厚的大廠。
高精地圖這個(gè)行業(yè)肯定是要發(fā)展的,因?yàn)榧夹g(shù)的發(fā)展永遠(yuǎn)會(huì)超越我們的想象。
但如何發(fā)展,我們可能要翻看一番,毛主席的《論持久戰(zhàn)》了。
4.細(xì)分行業(yè)結(jié)合應(yīng)用:物流、出行、社交、5G、物聯(lián)網(wǎng)
2018年,國(guó)家機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化整合,取消了國(guó)土資源部,整合相關(guān)職能部門,成立了自然資源部,地理信息行業(yè)開(kāi)始緩慢的市場(chǎng)化改革,各地地理信息單位,由事業(yè)改為企業(yè)。
2018年前后,國(guó)家顯然降低了地圖行業(yè)的資質(zhì)審核的難度。
不再需要斥巨資收購(gòu)有資質(zhì)的企業(yè),只要符合準(zhǔn)入機(jī)制(當(dāng)然要求也很高),民營(yíng)企業(yè)也能申請(qǐng)到甲級(jí)資質(zhì)。
滴滴、順豐、京東、美團(tuán),相繼獲取了資質(zhì),結(jié)合行業(yè)布局地圖、定位、基于位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)。
這四家都是做什么的,想來(lái)不用細(xì)說(shuō)。
由此可見(jiàn),國(guó)家放寬政策,是鼓勵(lì)地理信息產(chǎn)業(yè)民用化的,只要各行各業(yè)心里有譜,法律法規(guī)常記心中,一年一度安全培訓(xùn)。
出行、物流、社交,互聯(lián)網(wǎng)垂直行業(yè),入局地圖,是個(gè)利好消息。這些企業(yè)不會(huì)自己做地圖,但是基于本行業(yè)的地圖應(yīng)用,他們肯定希望自己做,要不然也不會(huì)去申請(qǐng)資質(zhì)。
現(xiàn)在提倡精細(xì)化,高精地圖的使用就是精細(xì)化。
在設(shè)備與技術(shù)沒(méi)有質(zhì)的飛躍的時(shí)候,高精地圖很難大范圍量產(chǎn)。但有和沒(méi)有是本質(zhì)區(qū)別,在這些垂直行業(yè),高精地圖一定會(huì)有試點(diǎn)應(yīng)用。
自動(dòng)駕駛只是其中一小方面,無(wú)人配送、智慧城市、新零售等等,都是一片藍(lán)海(不一定知道朝著什么方向,但海一定要跳下去)。
19年、20年,基建狂魔大力發(fā)展5G,5G具有高精度、低延時(shí)等特點(diǎn),5G時(shí)代的定位精度相對(duì)于4G時(shí)代將有明顯變革。
5G技術(shù)推動(dòng)高精定位發(fā)展,高精定位發(fā)展會(huì)推擠物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展。
萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代,沒(méi)有地圖,誰(shuí)能看出設(shè)備在哪里?
5G時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)也是高精地圖產(chǎn)業(yè)的一個(gè)方向。
理想是遠(yuǎn)大的,但前進(jìn)的道路,仍需要艱苦跋涉,一步一個(gè)腳印。
5.技術(shù)瓶頸:不成熟的AI技術(shù)無(wú)法取代人海與設(shè)備昂貴
地圖行業(yè),一直都有一個(gè)老大難題,那就是在數(shù)據(jù)的采集加工更新上,無(wú)法避免海量的人力、物力的投入。
自動(dòng)駕駛、高精地圖,宣傳一直主打人工智能、視覺(jué)算法等。
我們對(duì)高大上的技術(shù)充滿了期待。
但是國(guó)外強(qiáng)如谷歌,也未見(jiàn)有什么現(xiàn)實(shí)性的大范圍落地應(yīng)用(這不是說(shuō)谷歌不行,它仍然是前沿技術(shù)風(fēng)向標(biāo))。
國(guó)內(nèi),高德地圖成百上千人的數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)(內(nèi)業(yè)、外業(yè),外包、分布各地的兼職人員),阿里巴巴技術(shù)不牛嗎?
牛的話,為什么要用這么多人呢?
是因?yàn)榈貓D數(shù)據(jù)采集更新的問(wèn)題,是沒(méi)有辦法在短期之內(nèi)不利用人海解決的。
舉個(gè)例子,車道線問(wèn)題。
我們會(huì)理所應(yīng)當(dāng)?shù)南?,瀝青地面是黑色的,車道線是白色的,那很容易把車道線提取出來(lái),其實(shí)不然,路況是復(fù)雜多變的,萬(wàn)一道路上有貓貓狗狗塑料袋反光水坑把車道線遮擋住了呢?萬(wàn)一這條道路川流不息,把車道線磨得黑乎乎的,跟地面沒(méi)啥區(qū)別了呢?
現(xiàn)實(shí)應(yīng)用要比實(shí)驗(yàn)室里的不確定因素多很多。
再舉個(gè)例子,POI更新。
地圖采集車上路掃街,刮風(fēng)下雨,照片拍攝得模糊不清,通過(guò)程序?qū)⒌昝R(shí)別出來(lái),準(zhǔn)確性不高,仍然需要人工核對(duì)。還有些小街小巷,汽車無(wú)法出入,那就需要人去實(shí)地看了。甚至像下圖,一張圖,無(wú)數(shù)個(gè)招牌,怎么看?
開(kāi)車開(kāi)飛機(jī)拍攝柵格照片需要人,外業(yè)實(shí)地調(diào)繪需要人,內(nèi)業(yè)采集審核需要人。
中國(guó)地大物博,畫(huà)地圖需要人山人海,這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。想做地圖,要有雄厚的財(cái)力支撐,這是事實(shí)。
當(dāng)然如果只做小范圍的地圖(一個(gè)小區(qū)、一個(gè)廠房等),也不需要那么多人。
但是人數(shù)可以縮減,硬件設(shè)備還是個(gè)硬指標(biāo)。
高精地圖采集車,大幾百萬(wàn)(便宜的精度達(dá)不到要求);如果覺(jué)得車不好的話,航攝無(wú)人機(jī)更貴(注意航攝無(wú)人機(jī)不是普通無(wú)人機(jī),航攝無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中,是要記錄參數(shù)的,以供后續(xù)的正射解算),還得需要航空攝影測(cè)量的資質(zhì),這個(gè)資質(zhì)還沒(méi)有開(kāi)放到常規(guī)民用領(lǐng)域;但無(wú)人機(jī)穩(wěn)定性差,可以選擇航攝飛機(jī)(目前只有軍用)。
有人會(huì)說(shuō),可以用衛(wèi)星影像。要做高精地圖,民用分辨率不達(dá)標(biāo)。這里注意,影像分辨率跟衛(wèi)星定位精度是兩碼事,北斗從來(lái)不出影像。
不開(kāi)玩笑,民用領(lǐng)域,唯一可選的就是采集車。
當(dāng)然如果能解決影像采集的問(wèn)題,矢量化的過(guò)程就相對(duì)容易了,獲取定位點(diǎn)和基準(zhǔn)線的全站儀、RTK也就十來(lái)萬(wàn)。剩下的就可以內(nèi)業(yè)解決了,內(nèi)業(yè)有電腦就夠了。
這里說(shuō)的只是二維高精地圖,還不是三維,三維的話,需要測(cè)量計(jì)算高程,更貴更難。
不過(guò)高精只是個(gè)閾,毫米級(jí)是高精,厘米級(jí)是高精,米級(jí)也是高精。在一定范圍內(nèi),投入高精地圖采集車和RTK,實(shí)現(xiàn)米級(jí)高精地圖的生產(chǎn)還是不算困難的。
在人類的發(fā)展史上,利用科技進(jìn)步,后世的人總能實(shí)現(xiàn)過(guò)去的神話,例如登月。
我們可以樂(lè)觀的相信,隨著制造業(yè)和通訊技術(shù)的發(fā)展,大范圍低成本的實(shí)現(xiàn)高精地圖的生產(chǎn)指日可待。
而目前在各個(gè)領(lǐng)域的試點(diǎn),都是為這個(gè)美好而光明的未來(lái)鋪路。
(我一直認(rèn)為,農(nóng)業(yè)是立命之本,制造業(yè)是國(guó)之根基。)
三、總結(jié)
本文從高精地圖的應(yīng)用、發(fā)展、限制等方面,闡述了一些不算成熟的見(jiàn)解,較泛而淺。
應(yīng)用、發(fā)展、限制,如果想深入了解的話,建議多關(guān)注政策變化,解讀各種通知文件,留意自動(dòng)駕駛、5G、物聯(lián)網(wǎng)、車輛網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)。來(lái)源 | hdmap
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