CN112800154A - 电子地图的构建方法、装置及电子地图的实现方法、装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了电子地图的构建方法、装置及电子地图的实现方法、装置。所述电子地图的构建方法包括：获取构建电子地图的基础数据；基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据；根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构；拓扑地图结构由拓扑节点和拓扑节点间的边构成；拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的点和边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。有益效果在于，能够拓展构建地图的数据来源，拓扑地图中的拓扑节点和边最小化地包含了可到达信息，占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

Description

电子地图的构建方法、装置及电子地图的实现方法、装置

技术领域

本申请涉及电子地图领域，具体涉及电子地图的构建方法、装置及电子地图的实现方法、装置。

背景技术

目前，电子地图不仅能够为自然人用户提供导航帮助，也是无人机、无人车进行导航、路径规划等的重要依赖。现有的电子地图往往存在如下缺点：有的包含过少的信息，以至于对路径规划等场景无法给出足够帮助，例如有的地图无法仅包含障碍物信息，而无法包括天气因素、信号因素、禁飞区/禁行区等因素带来的无实体障碍物的区域的信息；包含的数据量过大，占用存储空间，进行导航时消耗大量计算资源，例如高精地图计算量大，往往需要较为强大的计算硬件，而无法用于无人机、小型无人车等载重量有限的轻型智能设备中，等等。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电子地图的构建方法、装置及电子地图的实现方法、装置。

依据本申请的第一方面，提供了一种电子地图的构建方法，包括：获取构建电子地图的基础数据；所述基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据；根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构；所述拓扑地图结构由拓扑节点和拓扑节点间的边构成；所述拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的点和边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

可选地，所述拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；所述拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

可选地，所述方法还包括：根据所述基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，得到包含双地图结构的电子地图；所述障碍物地图结构由障碍物节点构成。

可选地，所述障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

可选地，根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构/障碍物地图结构包括：根据所述基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点/障碍物节点；和/或，对目标拓扑节点/目标障碍物节点的节点属性进行更新。

可选地，所述节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，所述节点属性保存在独立的节点属性表中；所述节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

可选地，所述方法还包括：根据节点属性进行节点聚类，根据聚类结果对所述地图结构进行区域划分。

依据本申请的第二方面，提供了一种电子地图的表示方法，包括：

以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；

其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

依据本申请的第三方面，提供了一种电子地图的构建装置，包括：获取单元，用于获取构建电子地图的基础数据；所述基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据；构建单元，用于根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构；所述拓扑地图结构由拓扑节点和拓扑节点间的边构成；所述拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的点和边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

可选地，所述拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；所述拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

可选地，所述构建单元，用于根据所述基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，得到包含双地图结构的电子地图；所述障碍物地图结构由障碍物节点构成。

可选地，所述障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

可选地，所述构建单元，用于根据所述基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点/障碍物节点；和/或，对目标拓扑节点/目标障碍物节点的节点属性进行更新。

可选地，所述节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，所述节点属性保存在独立的节点属性表中；所述节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

可选地，所述构建单元，还用于根据节点属性进行节点聚类，根据聚类结果对所述地图结构进行区域划分。

依据本申请的第四方面，提供了一种电子地图的表示装置，包括：

表示单元，用于以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；

其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

依据本申请的第五方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一所述的方法。

依据本申请的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如上述任一所述的方法。

由上述可知，本申请的技术方案，能够获取飞行数据，环境数据，地图数据等作为构建电子地图的基础数据，并据此生成电子地图的拓扑地图结构，拓扑地图结构需要满足几何上的条件，从而便于存储和使用。该技术方案的有益效果在于，能够拓展构建地图的数据来源，且拓扑地图中的拓扑节点和边既能最小化地包含了可到达信息，又能使占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的构建方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的构建装置的结构示意图；

图3示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的表示方法的流程示意图；

图4示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的表示装置的结构示意图；

图5示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图；

图6示出了根据本申请一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图；

图7a示出了根据本申请一个实施例的拓扑几何基元的相关示意图；

图7b示出了根据本申请一个实施例的另一种拓扑几何基元的相关示意图；

图7c示出了一种不能作为拓扑几何基元的几何结构的相关示意图；

图8示出了根据本申请一个实施例的电子地图的局部示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的构建方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤S110，获取构建电子地图的基础数据，基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据。

其中，飞行数据可以是通过操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据等，通过这些数据，可以确定无人机实际可飞行的区域；另外，还可以包含其他无人机的航线数据，这样使得构建好的电子地图在用于无人机路径规划时，可以避免受到其他无人机的干扰。环境数据可以包括自然环境的数据，例如地理数据、风力状况、降水状况等；也可以包括网络环境的数据，例如信号强弱，等等。地图数据主要可以包括地图中的语义信息，例如对三维高精地图进行语义分析得到语义信息，或者从包含语义信息的二维卫星地图中提取语义信息，具体可以包括POI兴趣点数据、地理围栏、不可飞行区域等。需要说明的是，基础数据需要与地理位置信息相关，以便能够确定构建好的电子地图中某一个坐标点的相关信息。

步骤S120，根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，拓扑地图结构由拓扑几何基元构成。

其中，拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

拓扑地图结构也可称为拓扑网络结构，由拓扑几何基元构成，用于表示可供进行路径搜索的空间点(表示为拓扑节点)以及空间点之间的边，例如A点和B点及边AB可供无人机从A点沿AB导航至B点，体现了可到达的最小化信息。拓扑节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等，还可以包含与本节点相连接的其他节点的集合，也即是体现了边。

换句话说，等比放大后的拓扑几何基元的点和边为原始尺寸的拓扑几何基元组合而成的结构的点和边的子集。例如，拓扑几何基元可以是边长为1米的等边三角形(如图7a中左部所示)，也可以是边长为1米的正方形(如图7b中左部所示)。这两类几何结构在放大N倍后都可以被N²个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充(如图7a中部和右部、图7b中部和右部)，推广到三维的情况，则都可以被N³个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充。而图7c则给出了一个反例，如果以图7c中左部的正五边形作为拓扑几何基元，无论其放大多少倍(至少大于1的整数倍)后的拓扑几何基元，都不能够被任何数量个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充，例如如图7c右部所示，放大2倍后的正五边形不能被任何数量个原始尺寸的正五边形完全填充。

由于建立的电子地图可能包含多个不同区域，各区域内的拓扑节点密度可以不同，这种拓扑几何基元的设置可以适应实际建图需求，放大缩小比例、组合方式、点和边的连接属性、空间位置、点和边的单体属性等可以根据需求实现不同的设置。

可见，图1所示的方法，能够拓展构建地图的数据来源，且拓扑地图中的拓扑节点和边既能最小化地包含了可到达信息，又能使占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法中，拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

假设拓扑地图结构覆盖了整个城市，电子地图的数据量将非常巨大。这时，如果希望设定指定区域的所有拓扑节点为禁区，一般需要在整个拓扑地图结构的数据中搜索所有位于该指定区域的拓扑节点，这样的搜索时间将非常长。相反，如果我们知道这些拓扑节点的生成规则，就可以根据指定区域的地理位置计算出这些拓扑节点在指定区域的所在位置，然后在电子地图的数据库中将这些位置的拓扑节点直接设为禁飞，这样就节省了在一个大数据库中进行数据搜索的时间。这就是设置拓扑规则的意义。

在本申请的实施例中，第一规则和第二规则用于区分不同的拓扑规则，因此，分别依据第一规则和第二规则生成的拓扑节点密度不同。具体地，可以是第一规则对应不常用区域，第二规则对应常用区域，此时，依据第一规则生成的拓扑节点密度相对稀疏，在能够保证一般的需求的同时，进一步节约了存储空间；依据第二规则生成的拓扑节点相对稠密，能够为导航等场景提供更丰富的信息。

但是这可能导致不同区域的拓扑节点密度不同，如果稀疏地图结构和稠密地图结构遵循不同的规则，并且导致不为子集，这将导致代表某块区域的稀疏节点和稠密节点犬牙交错。例如，用拓扑节点表示一块以(0，0)为起点的10*10的区域和一块临近的10*10区域。规则a生成的稠密节点为2步一个(0，0)，(0，2)，(0，4)……(0，10)……(10，10)。而规则b生成的临近稀疏区域为3步一个(0，12)，(0，15)……，(0，18)……18，18)。而如果我们在保存这些拓扑节点的数据库中搜索，并希望将以(0，0)为起点的一块13*13的区域设为禁飞，我们将不得不根据所有规则计算一遍这里存在什么节点，因为我们不知道在什么时候节点变为稀疏，什么时候节点变为稠密，这凭空添加了计算量。

另外，当需要在一片稀疏的区域旁放置一个稠密区域，并且形成拓扑关系，即临近节点们用边连接起来时，需要确定稠密区域的边缘节点身边存在哪些稀疏节点，并且与他们相连接。如果不满足本申请实施例提出的拓扑规则限制。对于稠密节点来说，(0，0)点需要连接(0，2)，(2，0)，(0，-2)，(-2，0)。而稀疏节点可能为(3，3)。即如果两种拓扑规则生成的点没有数学关系或者为子集，将不得不一个个搜索旁边的稀疏节点才知道要和哪个点连接。

可见，本申请的实施例有助于提高电子地图更新的便捷性。以前面实施例提及的导航线路区域和其他区域为例，导航线路区域中的拓扑节点需要经常使用，并确保导航精确性，因此拓扑节点需要设置的相对稠密；而其他区域中的拓扑节点一般较少用到，如果按照同样的密度设置则提升了数据存储量，是缺乏必要的，因此可以设置的相对稀疏。但是电子地图并非是一成不变的，当更新时，就需要确定目标节点，并进行节点属性的改变。此时本申请实施例提出的拓扑规则就能大大减少计算量并提高效率。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法还包括：根据基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，得到包含双地图结构的电子地图；障碍物地图结构由障碍物节点构成。

障碍物地图结构也可称为障碍物信息结构，用于表示不可到达的空间点。障碍物节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等。障碍物节点的数据结构可以与拓扑节点的数据结构基本相同，由于障碍物节点不需要连接其他节点，因此可以省略边的信息。相较于现有的电子地图，本申请实施例提供的电子地图中拓扑节点、障碍物节点的节点属性可以根据需求设置，包含业务所需的信息量；并且障碍物节点和拓扑节点分别包含了最小化的不可到达和可到达的信息，使得整个电子地图的数据量做到了尽可能小，并且节点的数据结构方便业务调用，减少路径规划的场景的耗时，地图结构也容易更新。本申请实施例的电子地图可以是三维的，包含了三维信息，更方便无人机这类设备使用。

也就是说，这种双地图结构的电子地图，在丰富了电子地图包含的信息量的同时，还保持了不占用过多的数据存储，有利于无人机等设备进行路径规划的优点，对业务场景的支持性非常好。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法中，障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

应当指出，上述示出的欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图都是可用于实现障碍物地图结构的示例，在实际构建电子地图也可以选择不限于上述示例的其他方式得到障碍物地图结构。其中，ESDF(Euclidean Signed Distance Fields，欧几里得符号距离场)的形式下，以空间点的形式表示障碍物和自由区域，每一个空间点包含其与最近障碍物的距离哈障碍物的位置。点云可以只表示空间的障碍物，每个点代表空间中障碍物的位置。八叉树地图是指将三维空间建模分割成许多的小方块，如果将每个小方块的每个面切成两片，那么这个小方块就会变成同样大小的八个小方块.将该步骤不断重复，直到最后的方块大小达到建模的最高精度.在该过程中，从一个节点展开成八个子节点，那么，整个空间从最大空间细分到最小空间的过程，就是一棵八叉树。本申请实施例中的障碍物节点可以用于构建上述的任一种障碍物地图结构。

具体的障碍物地图结构可以是将实际障碍物信息离散化得到的，即以多个离散的障碍物节点代表一个障碍物。例如，一个10米边长的立方体，以1米为间隔进行离散，则每条边有11个障碍物节点，可以用11*11*11个障碍物节点来表示；也可以仅表示障碍物的表面，则每个面可以用11*11个障碍物节点表示。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法中，根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构/障碍物地图结构包括：根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点/障碍物节点；和/或，对目标拓扑节点/目标障碍物节点的节点属性进行更新。

本申请的实施例涉及拓扑地图结构和障碍物地图结构的构建，根据基础数据，可以分别进行拓扑地图结构的构建和障碍物地图结构的构建，也可以同时进行构建。因此，本申请中所涉及的“拓扑地图结构/障碍物地图结构”只是为了节约篇幅的表达方式，可以表示“和/或”的关系，具体可以包括如下含义：根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，包括根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点和/或对目标拓扑节点的节点属性进行更新；和/或，根据基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，包括根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的障碍物节点和/或对目标障碍物节点的节点属性进行更新。

举例而言，对于飞行数据，如果是其他无人机的航线数据，则可以包含可飞区域和不可飞区域，则既能够对已生成的障碍物区域的属性进行更新，具体通过更新障碍物节点的节点属性实现；也能够对拓扑节点的节点属性(具体到点和边)进行更新。操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据，则可以通过数据格式转换等数据处理方式得到坐标点集合，根据标注信息生成拓扑节点，确定节点属性。其中，数据处理还可以根据实际确定的不可飞区域生成障碍物节点，以及对没有GPS信号或GPS信号弱的区域进行填充，等等。

而对于环境数据、地图数据也是同理，做到数据符合建图所用的数据格式(如果不符合，可以进行数据格式的转换)、剔除脏数据、保留有效信息，以形成各维度的节点属性。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法中，节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，节点属性保存在独立的节点属性表中；节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

节点与障碍物的距离可以在路径规划时进行避障，网络特征可以包含GPS信号、4G信号等网络信号的强弱等。环境特征可以包括风力状况、降水状况，也可以包括某地是否空旷，人群是否聚集。干扰航线特征可以表示该节点在某时刻会被某飞机经过等。需要说明的是节点属性所包含的维度也是可以根据需求设置的，不限于上面给出的示例。

节点属性可以保存在拓扑节点和/或障碍物节点的数据结构中，例如：<15622122，(x,y,z)，{15622121，15622123，15622124}，a，b，c，>是一个拓扑节点的数据结构，其中15622122为节点的标识ID，(x,y,z)为节点位置信息，{15622121，15622123，15622124}为与该拓扑节点连接的拓扑节点集合，a，b，b分别为三个维度的节点属性。另外，节点属性也可以以独立的节点属性表记录，例如一个包含所有节点ID和各节点ID对应节点属性的哈希表。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建方法还包括：根据节点属性进行节点聚类，根据聚类结果对地图结构进行区域划分。

举例而言，将地图结构划分为障碍物区域、导航线路区域和其他区域。其中障碍物区域是路径规划时明确需要避开的区域，例如是禁飞区、有高建筑等，导航线路区域是路径规划时可优先搜索区域，例如空旷、可供飞行、非禁飞区；其他区域可以包含例如虽然下方是空旷草地，但往往有人群聚集，因此未被列入导航线路区域的位置。可见，各类区域内所包含节点的节点属性是有所区分的，因此可以通过节点聚类来实现区域划分。在节点属性包含多个维度的情况下，可以对各维度设置不同权重，通过加权算法确定区域的类型。例如空旷无人的楼顶和空旷但人群聚集的草地就可以分别被划至导航线路区域和其他区域。需要说明的是，区域的划分可以根据需求确定，例如上面的例子中也可以对其他区域进行细分。

图8示出了根据本申请一个实施例的电子地图的局部示意图，图中空心正方形为根据拓扑地图结构确定的拓扑网格，实心圆形和实心正方形代表根据障碍物地图结构确定的障碍物。

图2示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的表示方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：

步骤S210，以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，拓扑地图结构由拓扑几何基元构成。其中，拓扑地图结构可以是根据基础数据生成的，基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据。

这里的“至少部分”是指，电子地图可以仅包含拓扑地图结构，也可以包含其他地图结构如障碍物地图结构等。也就是说，拓扑地图结构表示了电子地图所包含的信息，但这些信息并不一定需要是电子地图所涵盖的所有信息，也可以有部分信息通过其他形式来表示。

飞行数据可以是通过操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据等，通过这些数据，可以确定无人机实际可飞行的区域；另外，还可以包含其他无人机的航线数据，这样使得构建好的电子地图在用于无人机路径规划时，可以避免受到其他无人机的干扰。环境数据可以包括自然环境的数据，例如地理数据、风力状况、降水状况等；也可以包括网络环境的数据，例如信号强弱，等等。地图数据主要可以包括地图中的语义信息，例如对三维高精地图进行语义分析得到语义信息，或者从包含语义信息的二维卫星地图中提取语义信息，具体可以包括POI兴趣点数据、地理围栏、不可飞行区域等。需要说明的是，基础数据需要与地理位置信息相关，以便能够确定构建好的电子地图中某一个坐标点的相关信息。

拓扑地图结构也可称为拓扑网络结构，由拓扑几何基元构成，用于表示可供进行路径搜索的空间点(表示为拓扑节点)以及空间点之间的边，例如A点和B点及边AB可供无人机从A点沿AB导航至B点，体现了可到达的最小化信息。拓扑节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等，还可以包含与本节点相连接的其他节点的集合，也即是体现了边。

换句话说，等比放大后的拓扑几何基元的点和边为原始尺寸的拓扑几何基元组合而成的结构的点和边的子集。例如，拓扑几何基元可以是边长为1米的等边三角形(如图7a中左部所示)，也可以是边长为1米的正方形(如图7b中左部所示)。这两类几何结构在放大N倍后都可以被N²个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充(如图7a中部和右部、图7b中部和右部)，推广到三维的情况，则都可以被N³个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充。而图7c则给出了一个反例，如果以图7c中左部的正五边形作为拓扑几何基元，无论其放大多少倍(至少大于1的整数倍)后的拓扑几何基元，都不能够被任何数量个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充，例如如图7c右部所示，放大2倍后的正五边形不能被任何数量个原始尺寸的正五边形完全填充。

由于电子地图可能包含多个不同区域，各区域内的拓扑节点密度可以不同，这种拓扑几何基元的设置可以适应实际建图需求，放大缩小比例、组合方式、点和边的连接属性、空间位置、点和边的单体属性等可以根据需求实现不同的设置。拓扑地图中的拓扑节点和边既能最小化地包含了可到达信息，又能使占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的表示方法中，拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

假设拓扑地图结构覆盖了整个城市，电子地图的数据量将非常巨大。这时，如果希望设定指定区域的所有拓扑节点为禁区，一般需要在整个拓扑地图结构的数据中搜索所有位于该指定区域的拓扑节点，这样的搜索时间将非常长。相反，如果我们知道这些拓扑节点的生成规则，就可以根据指定区域的地理位置计算出这些拓扑节点在指定区域的所在位置，然后在电子地图的数据库中将这些位置的拓扑节点直接设为禁飞，这样就节省了在一个大数据库中进行数据搜索的时间。这就是设置拓扑规则的意义。

在本申请的实施例中，第一规则和第二规则用于区分不同的拓扑规则，因此，分别依据第一规则和第二规则生成的拓扑节点密度不同。具体地，可以是第一规则对应不常用区域，第二规则对应常用区域，此时，依据第一规则生成的拓扑节点密度相对稀疏，在能够保证一般的需求的同时，进一步节约了存储空间；依据第二规则生成的拓扑节点相对稠密，能够为导航等场景提供更丰富的信息。

但是这可能导致不同区域的拓扑节点密度不同，如果稀疏地图结构和稠密地图结构遵循不同的规则，并且导致不为子集，这将导致代表某块区域的稀疏节点和稠密节点犬牙交错。例如，用拓扑节点表示一块以(0，0)为起点的10*10的区域和一块临近的10*10区域。规则a生成的稠密节点为2步一个(0，0)，(0，2)，(0，4)……(0，10)……(10，10)。而规则b生成的临近稀疏区域为3步一个(0，12)，(0，15)……，(0，18)……18，18)。而如果我们在保存这些拓扑节点的数据库中搜索，并希望将以(0，0)为起点的一块13*13的区域设为禁飞，我们将不得不根据所有规则计算一遍这里存在什么节点，因为我们不知道在什么时候节点变为稀疏，什么时候节点变为稠密，这凭空添加了计算量。

另外，当需要在一片稀疏的区域旁放置一个稠密区域，并且形成拓扑关系，即临近节点们用边连接起来时，需要确定稠密区域的边缘节点身边存在哪些稀疏节点，并且与他们相连接。如果不满足本申请实施例提出的拓扑规则限制。对于稠密节点来说，(0，0)点需要连接(0，2)，(2，0)，(0，-2)，(-2，0)。而稀疏节点可能为(3，3)。即如果两种拓扑规则生成的点没有数学关系或者为子集，将不得不一个个搜索旁边的稀疏节点才知道要和哪个点连接。

可见，本申请的实施例有助于提高电子地图更新的便捷性。以前面实施例提及的导航线路区域和其他区域为例，导航线路区域中的拓扑节点需要经常使用，并确保导航精确性，因此拓扑节点需要设置的相对稠密；而其他区域中的拓扑节点一般较少用到，如果按照同样的密度设置则提升了数据存储量，是缺乏必要的，因此可以设置的相对稀疏。但是电子地图并非是一成不变的，当更新时，就需要确定目标节点，并进行节点属性的改变。此时本申请实施例提出的拓扑规则就能大大减少计算量并提高效率。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的表示方法还包括：以障碍物地图结构表示电子地图的至少部分。这种情况下，电子地图就包含了障碍物地图结构和拓扑地图结构的双地图结构，障碍物地图结构由障碍物节点构成。

障碍物地图结构也可称为障碍物信息结构，用于表示不可到达的空间点。障碍物节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等。障碍物节点的数据结构可以与拓扑节点的数据结构基本相同，由于障碍物节点不需要连接其他节点，因此可以省略边的信息。相较于现有的电子地图，本申请实施例提供的电子地图中拓扑节点、障碍物节点的节点属性可以根据需求设置，包含业务所需的信息量；并且障碍物节点和拓扑节点分别包含了最小化的不可到达和可到达的信息，使得整个电子地图的数据量做到了尽可能小，并且节点的数据结构方便业务调用，减少路径规划的场景的耗时，地图结构也容易更新。本申请实施例的电子地图可以是三维的，包含了三维信息，更方便无人机这类设备使用。

也就是说，这种双地图结构的电子地图，在丰富了电子地图包含的信息量的同时，还保持了不占用过多的数据存储，有利于无人机等设备进行路径规划的优点，对业务场景的支持性非常好。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的表示方法中，障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

应当指出，上述示出的欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图都是可用于实现障碍物地图结构的示例，在实际构建电子地图也可以选择不限于上述示例的其他方式得到障碍物地图结构。其中，ESDF(Euclidean Signed Distance Fields，欧几里得符号距离场)的形式下，以空间点的形式表示障碍物和自由区域，每一个空间点包含其与最近障碍物的距离哈障碍物的位置。点云可以只表示空间的障碍物，每个点代表空间中障碍物的位置。八叉树地图是指将三维空间建模分割成许多的小方块，如果将每个小方块的每个面切成两片，那么这个小方块就会变成同样大小的八个小方块.将该步骤不断重复，直到最后的方块大小达到建模的最高精度.在该过程中，从一个节点展开成八个子节点，那么，整个空间从最大空间细分到最小空间的过程，就是一棵八叉树。本申请实施例中的障碍物节点可以用于构建上述的任一种障碍物地图结构。

具体的障碍物地图结构可以是将实际障碍物信息离散化得到的，即以多个离散的障碍物节点代表一个障碍物。例如，一个10米边长的立方体，以1米为间隔进行离散，则每条边有11个障碍物节点，可以用11*11*11个障碍物节点来表示；也可以仅表示障碍物的表面，则每个面可以用11*11个障碍物节点表示。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的表示方法中，拓扑节点和/或障碍物节点可以根据基础数据生成，也可以根据基础数据更新节点属性。

本申请的实施例涉及拓扑地图结构和障碍物地图结构的构建，根据基础数据，可以分别进行拓扑地图结构的构建和障碍物地图结构的构建，也可以同时进行构建。因此，本申请中所涉及的“拓扑地图结构/障碍物地图结构”只是为了节约篇幅的表达方式，可以表示“和/或”的关系，具体可以包括如下含义：根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，包括根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点和/或对目标拓扑节点的节点属性进行更新；和/或，根据基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，包括根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的障碍物节点和/或对目标障碍物节点的节点属性进行更新。

举例而言，对于飞行数据，如果是其他无人机的航线数据，则可以包含可飞区域和不可飞区域，则既能够对已生成的障碍物区域的属性进行更新，具体通过更新障碍物节点的节点属性实现；也能够对拓扑节点的节点属性(具体到点和边)进行更新。操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据，则可以通过数据格式转换等数据处理方式得到坐标点集合，根据标注信息生成拓扑节点，确定节点属性。其中，数据处理还可以根据实际确定的不可飞区域生成障碍物节点，以及对没有GPS信号或GPS信号弱的区域进行填充，等等。

而对于环境数据、地图数据也是同理，做到数据符合建图所用的数据格式(如果不符合，可以进行数据格式的转换)、剔除脏数据、保留有效信息，以形成各维度的节点属性。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的表示方法中，节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，节点属性保存在独立的节点属性表中；节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

节点与障碍物的距离可以在路径规划时进行避障，网络特征可以包含GPS信号、4G信号等网络信号的强弱等。环境特征可以包括风力状况、降水状况，也可以包括某地是否空旷，人群是否聚集。干扰航线特征可以表示该节点在某时刻会被某飞机经过等。需要说明的是节点属性所包含的维度也是可以根据需求设置的，不限于上面给出的示例。

节点属性可以保存在拓扑节点和/或障碍物节点的数据结构中，例如：<15622122，(x,y,z)，{15622121，15622123，15622124}，a，b，c，>是一个拓扑节点的数据结构，其中15622122为节点的标识ID，(x,y,z)为节点位置信息，{15622121，15622123，15622124}为与该拓扑节点连接的拓扑节点集合，a，b，b分别为三个维度的节点属性。另外，节点属性也可以以独立的节点属性表记录，例如一个包含所有节点ID和各节点ID对应节点属性的哈希表。

在本申请的一个实施例中，以上述电子地图的表示方法所表示的电子地图包括多个区域，其中，区域是根据节点属性进行节点聚类后的聚类结果划分的。

举例而言，将地图结构划分为障碍物区域、导航线路区域和其他区域。其中障碍物区域是路径规划时明确需要避开的区域，例如是禁飞区、有高建筑等，导航线路区域是路径规划时可优先搜索区域，例如空旷、可供飞行、非禁飞区；其他区域可以包含例如虽然下方是空旷草地，但往往有人群聚集，因此未被列入导航线路区域的位置。可见，各类区域内所包含节点的节点属性是有所区分的，因此可以通过节点聚类来实现区域划分。在节点属性包含多个维度的情况下，可以对各维度设置不同权重，通过加权算法确定区域的类型。例如空旷无人的楼顶和空旷但人群聚集的草地就可以分别被划至导航线路区域和其他区域。需要说明的是，区域的划分可以根据需求确定，例如上面的例子中也可以对其他区域进行细分。

图3示出了根据本申请一个实施例的一种电子地图的构建装置的结构示意图。如图3所示，电子地图的构建装置300包括：

获取单元310，用于获取构建电子地图的基础数据，基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据。

其中，飞行数据可以是通过操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据等，通过这些数据，可以确定无人机实际可飞行的区域；另外，还可以包含其他无人机的航线数据，这样使得构建好的电子地图在用于无人机路径规划时，可以避免受到其他无人机的干扰。环境数据可以包括自然环境的数据，例如地理数据、风力状况、降水状况等；也可以包括网络环境的数据，例如信号强弱，等等。地图数据主要可以包括地图中的语义信息，例如对三维高精地图进行语义分析得到语义信息，或者从包含语义信息的二维卫星地图中提取语义信息，具体可以包括POI兴趣点数据、地理围栏、不可飞行区域等。需要说明的是，基础数据需要与地理位置信息相关，以便能够确定构建好的电子地图中某一个坐标点的相关信息。

构建单元320，用于根据基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，拓扑地图结构由拓扑几何基元构成。其中，拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

其中，拓扑地图结构也可称为拓扑网络结构，由拓扑几何基元构成，用于表示可供进行路径搜索的空间点(表示为拓扑节点)以及空间点之间的边，例如A点和B点及边AB可供无人机从A点沿AB导航至B点，体现了可到达的最小化信息。拓扑节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等，还可以包含与本节点相连接的其他节点的集合，也即是体现了边。

换句话说，等比放大后的拓扑几何基元的点和边为原始尺寸的拓扑几何基元组合而成的结构的点和边的子集。例如，拓扑几何基元可以是边长为1米的等边三角形(如图7a中左部所示)，也可以是边长为1米的正方形(如图7b中左部所示)。这两类几何结构在放大N倍后都可以被N²个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充(如图7a中部和右部、图7b中部和右部)，推广到三维的情况，则都可以被N³个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充。而图7c则给出了一个反例，如果以图7c中左部的正五边形作为拓扑几何基元，无论其放大多少倍(至少大于1的整数倍)后的拓扑几何基元，都不能够被任何数量个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充，例如如图7c右部所示，放大2倍后的正五边形不能被任何数量个原始尺寸的正五边形完全填充。

由于建立的电子地图可能包含多个不同区域，各区域内的拓扑节点密度可以不同，这种拓扑几何基元的设置可以适应实际建图需求，放大缩小比例、组合方式、点和边的连接属性、空间位置、点和边的单体属性等可以根据需求实现不同的设置。

可见，图3所示的装置，能够拓展构建地图的数据来源，且拓扑地图中的拓扑节点和边既能最小化地包含了可到达信息，又能使占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，构建单元320，用于根据基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，得到包含双地图结构的电子地图；障碍物地图结构由障碍物节点构成。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，构建单元320，用于根据基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点/障碍物节点；和/或，对目标拓扑节点/目标障碍物节点的节点属性进行更新。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，节点属性保存在独立的节点属性表中；节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

在本申请的一个实施例中，上述电子地图的构建装置中，构建单元320，还用于根据节点属性进行节点聚类，根据聚类结果对地图结构进行区域划分。

图4示出了根据本申请一个实施例的电子地图的表示装置的结构示意图。如图4所示，电子地图的表示装置400包括：

表示单元410，用于以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，拓扑地图结构由拓扑几何基元构成。其中，拓扑地图结构的拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

这里的“至少部分”是指，电子地图可以仅包含拓扑地图结构，也可以包含其他地图结构如障碍物地图结构等。也就是说，拓扑地图结构表示了电子地图所包含的信息，但这些信息并不一定需要是电子地图所涵盖的所有信息，也可以有部分信息通过其他形式来表示。

飞行数据可以是通过操控无人机在电子地图覆盖的实际区域进行飞行时采集到的GPS数据等，通过这些数据，可以确定无人机实际可飞行的区域；另外，还可以包含其他无人机的航线数据，这样使得构建好的电子地图在用于无人机路径规划时，可以避免受到其他无人机的干扰。环境数据可以包括自然环境的数据，例如地理数据、风力状况、降水状况等；也可以包括网络环境的数据，例如信号强弱，等等。地图数据主要可以包括地图中的语义信息，例如对三维高精地图进行语义分析得到语义信息，或者从包含语义信息的二维卫星地图中提取语义信息，具体可以包括POI兴趣点数据、地理围栏、不可飞行区域等。需要说明的是，基础数据需要与地理位置信息相关，以便能够确定构建好的电子地图中某一个坐标点的相关信息。

拓扑地图结构也可称为拓扑网络结构，由拓扑几何基元构成，用于表示可供进行路径搜索的空间点(表示为拓扑节点)以及空间点之间的边，例如A点和B点及边AB可供无人机从A点沿AB导航至B点，体现了可到达的最小化信息。拓扑节点的数据结构可以包括节点标识、节点所在位置和节点属性等，还可以包含与本节点相连接的其他节点的集合，也即是体现了边。

换句话说，等比放大后的拓扑几何基元的点和边为原始尺寸的拓扑几何基元组合而成的结构的点和边的子集。例如，拓扑几何基元可以是边长为1米的等边三角形(如图7a中左部所示)，也可以是边长为1米的正方形(如图7b中左部所示)。这两类几何结构在放大N倍后都可以被N²个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充(如图7a中部和右部、图7b中部和右部)，推广到三维的情况，则都可以被N³个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充。而图7c则给出了一个反例，如果以图7c中左部的正五边形作为拓扑几何基元，无论其放大多少倍(至少大于1的整数倍)后的拓扑几何基元，都不能够被任何数量个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充，例如如图7c右部所示，放大2倍后的正五边形不能被任何数量个原始尺寸的正五边形完全填充。

由于电子地图可能包含多个不同区域，各区域内的拓扑节点密度可以不同，这种拓扑几何基元的设置可以适应实际建图需求，放大缩小比例、组合方式、点和边的连接属性、空间位置、点和边的单体属性等可以根据需求实现不同的设置。拓扑地图中的拓扑节点和边既能最小化地包含了可到达信息，又能使占用的存储空间更小，并且提出的拓扑地图结构方便更新，在导航等场景下节约计算资源并提升效率。

需要说明的是，上述各装置实施例的具体实施方式可以参照前述对应方法实施例的具体实施方式进行，在此不再赘述。

综上所述，本申请的技术方案，能够获取飞行数据，环境数据，地图数据等作为构建电子地图的基础数据，可以生成包含拓扑地图结构的单地图结构电子地图，也可以生成包含拓扑地图结构和障碍物地图结构的双地图结构的电子地图，其中拓扑地图结构由拓扑节点和拓扑节点间的边构成，障碍物地图结构由障碍物节点构成。相较于现有的电子地图，本申请实施例提供的电子地图中拓扑节点、障碍物节点的节点属性可以根据需求设置，包含业务所需的信息量；并且障碍物节点和拓扑节点既分别包含了最小化的不可到达和可到达的信息，又使得整个电子地图的数据量做到了尽可能小，节约占用的存储空间，并且节点的数据结构方便业务调用，减少路径规划的场景的耗时，地图结构也容易更新。本申请实施例的电子地图可以是三维的，包含了三维信息，更方便无人机这类设备使用。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的电子地图的构建装置以及电子地图的表示装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图5示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备500包括处理器510和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器520。存储器520可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器520具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码531的存储空间530。例如，用于存储计算机可读程序代码的存储空间530可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码531。计算机可读程序代码531可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图6所述的计算机可读存储介质。图6示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质600存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码531，可以被电子设备500的处理器510读取，当计算机可读程序代码531由电子设备500运行时，导致该电子设备500执行上面所描述的方法中的各个步骤，具体来说，该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码531可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码531可以以适当形式进行压缩。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (12)

1.一种电子地图的构建方法，包括：

获取构建电子地图的基础数据，所述基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据；

根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；

其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拓扑地图结构是根据多种拓扑规则生成的，且依据各拓扑规则生成的拓扑节点的密度不同；所述拓扑规则满足如下条件：当依据任意两个拓扑规则在同一区域生成拓扑节点时，若依据第一规则得到的拓扑节点密度小于依据第二规则得到的拓扑节点，则依据第一规则生成的拓扑节点是依据第二规则生成的拓扑节点的真子集。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述基础数据生成电子地图的障碍物地图结构，得到包含双地图结构的电子地图；所述障碍物地图结构由障碍物节点构成。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述障碍物地图结构以欧几里得符号距离场、点云或八叉树地图中的任一种形式实现。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构/障碍物地图结构包括：

根据所述基础数据所包含的地理位置信息，生成新的拓扑节点/障碍物节点；和/或，对目标拓扑节点/目标障碍物节点的节点属性进行更新。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述节点属性保存在相应拓扑节点/障碍物节点的数据结构中，和/或，所述节点属性保存在独立的节点属性表中；

所述节点属性包括如下的至少一个维度：节点与障碍物的距离，网络特征，环境特征，干扰航线特征。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据节点属性进行节点聚类，根据聚类结果对所述地图结构进行区域划分。

8.一种电子地图的表示方法，包括：

以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；

其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

9.一种电子地图的构建装置，包括：

获取单元，用于获取构建电子地图的基础数据，所述基础数据包括如下的至少一种：飞行数据，环境数据，地图数据；

构建单元，用于根据所述基础数据生成电子地图的拓扑地图结构，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

10.一种电子地图的表示装置，包括：

表示单元，用于以拓扑地图结构表示电子地图的至少部分，所述拓扑地图结构由拓扑几何基元构成；

其中，所述拓扑地图结构的所述拓扑几何基元是以预设数量的拓扑节点和拓扑节点间的边构成的几何结构，且放大N倍后的拓扑几何基元能够被M个原始尺寸的拓扑几何基元完全填充；M和N均为大于2的正整数。

11.一种电子设备，其中，该电子设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法，或者，使所述处理器执行如权利要求8所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法，或者，实现如权利要求8所述的方法。

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