1、随着全球导航卫星系统（GNSS）的不断完善与发展，卫星导航技术逐渐服务于大众，成为当前的研究热点。为顺应市场对导航专业人才的需求，教育部设立了导航工程专业。导航工程作为一门新兴工程专业，涉及众多学科内容1。目前我国以武汉大学为首的少数高校开设了该专业，专业建设还在进一步探索中。部分高校教师对该专业教学进行了思考：郭斐1等分析探索了卫星导航数据处理方法课程的教学方法；徐晓华2等对卫星导航原理课程的初期建设进行了探讨，并分析了其与测绘工程专业GPS原理及其应用课程之间的关系；刘万科3等重点介绍了武汉大学建设卫星导航定位系列课程的举措与特色，为后续开设该专业的高校提供了建设思考；张万威4等以培养导航
2、工程专业学生导航定位技术研发与应用能力为导向，设计并建立了卫星导航与嵌入式系统开发相结合的实验教学平台；余学祥5等针对人工智能时代环境下如何培养高质量导航专业人才进行了思考；吕鑫6等将基于学习产出的教育模式（OBE）以及构思、设计、实施、运行的工程教育模式应用于导航工程专业理论与实践教学体系构建中；吴云7等对最优估计课程教学方法进行了思考，并针对理论与实践教学方式进行了融合改进；于瑞航8等为解决导航工程概论课程知识量大、学生难以掌握等问题，对课程教学方式进行了改进；李鹏9等以工程教育专业认证标准为依据，基于OBE理念构建了滁州学院导航工程专业的课程体系；符强10等结合电子信息特色的办学特点和市
3、场对导航工程专业人才的需求，探索了导航工程专业实验室的建设模式；阙佳鸿11等总结了导航工程专业传统实验教学模式存在的问题，提出了创新型综合性课程设计的教学方法；谢亚琴12等基于OBE理念的教育教学方法，从教学内容、教学模式和课程考核体系3 个方面对卫星通信与导航课程教学改革进行了探导航电子地图 课程理论教学体系构建摘要：针对目前导航工程专业导航电子地图课程尚无参考书籍，理论教学缺乏经验、方向不明等问题，基于教学总结和过程改进，从导航电子地图绪论、坐标系、地图匹配技术、交通路网与POI采集、电子地图数据模型、拓扑关系、基于高德地图Map Lab的地图可视化分析、电子地图的空间分析、高精度地图、导
4、航电子地图前沿技术10个方面构建了理论教学框架体系，为后续开设该课程的院校提供理论参考。关键词：导航工程；导航电子地图；理论教学框架体系中图分类号：P228.4P237文献标志码：B文章编号：1672-4623（2023）07-0131-03Theoretical Teaching System Construction of Navigation Electronic Map CourseTU Jinsheng1,LI Nan1,LI Peng1,WANG Yanxia1,DENG Yuechuan1,NIE Shihai1(1.School of Geographic Informatio
5、n and Tourism,Chuzhou University,Chuzhou 239000,China）Abstract:At present,there is no reference book for Navigation Electronic Map course of navigation engineering specialty,and there are problemssuch as lack of experience and unclear direction in theoretical teaching.Based on the teaching summary a
6、nd process improvement,we put for-ward a theoretical teaching framework system of this course from ten aspects,such as introduction of navigation electronic map,coordinate sys-tem,map matching technology,traffic network and POI collection,electronic map data model,topological relationship,map visual
7、ization analy-sis based on Map Lab of Amap,spatial analysis of electronic map,high-precision map and frontier technologies of navigation electronic map,which could provide theoretical reference for subsequent colleges and universities that set up this course.Key words:navigation engineering,Navigati
8、on Electronic Map,theoretical teaching framework system（1.滁州学院 地理信息与旅游学院，安徽 滁州 239000）涂晋升1，李楠1，李鹏1，王延霞1，邓岳川1，聂士海1收稿日期：2022-04-14；修回日期：2022-08-05。项目来源：安徽省“六卓越、一拔尖”卓越人才培养创新资助项目（2019zyrc105）；安徽省一般教学研究资助项目（2019jyxm0449、2020jyxm1984、2020jyxm1333）；滁州学院重点教研资助项目（2021jyz019）；滁州学院一般教研资助项目（2021jyc010）。第一作者简介：涂
9、晋升（1994），硕士，研究方向为GNSS反射信号遥感，E-mail：。引文格式：涂晋升,李楠,李鹏,等.导航电子地图课程理论教学体系构建J.地理空间信息,2023,21(7):131-133.doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2023.07.033Jul.,2023Vol.21,No.7地 理 空 间 信 息GEOSPATIAL INFORMATION2023 年 7 月第21卷第 7 期地理空间信息第21卷第7期索。上述研究对导航工程专业发展具有较强的推进作用；但导航工程专业涉及知识面广且难度大，多数课程的教学模式仍处于探索阶段。其中，导航电子地图作为导航工程专业特
10、色鲜明的课程，尚无专业的参考书籍，理论教学体系构建较困难。目前，相关人员对该领域开展了研究，如赵政权13等设计了导航电子地图实习制作方案，采用不同教学方法和手段提升学生的专业综合能力；邓晓斌14基于Python语言，以百度地图为平台，构建了互联网兴趣点（POI）数据爬取方法框架，对导航电子地图课程教学具有一定的参考价值；涂晋升15等基于百度地图开放平台构建了导航电子地图课程实践教学方案。上述研究对导航电子地图课程实践教学具有一定的参考价值，但未进行理论教学研究。教师初次承担此课程时因缺乏参考资料，存在如何教、教什么等疑问。鉴于此，本文根据教学总结和过程改进，提出了导航电子地图课程理论教学的整体
11、框架思路，通过该思路扩展教学内容，使学生能更好地掌握该课程的基本知识。本文详细介绍了课程具体内容，可为后续开设该课程的院校提供前期教学的理论参考。1课程理论体系框架构建通过对导航电子地图课程的理解与把握，本文通过教学过程中的不断总结与优化，提出了导航电子地图课程理论体系框架，总体包括导航电子地图绪论、坐标系、地图匹配技术、交通路网与POI采集、电子地图数据模型、拓扑关系、基于高德地图Map Lab的地图可视化分析、电子地图的空间分析、高精度地图、导航电子地图前沿技术10个部分。1）导航电子地图绪论包括：地图电子地图导航电子地图的联系，阐述导航电子地图基本概念；导航电子地图软硬件架构，以高德和百
12、度地图为例介绍具体组成；拥有导航电子地图制作资质的企业，开拓知识面，让学生了解目前国内拥有制作资质的公司，可为后续就业提供选择方向；导航电子地图制作专业标准，了解导航电子地图的内外业具体实施办法；导航电子地图数据标准与格式，介绍数据格式，了解存储标准。2）坐标系包括：地球椭球，了解坐标系的建立过程；WGS84 与 CGCS2000 坐标系的区别与联系，了解导航定位中常用的坐标系统；坐标系转换，介绍四参数、七参数坐标系转换方法，了解地图数据采集时需设置的坐标系参数；导航电子地图坐标系类别，介绍火星坐标系的概念与来源，以高德、百度地图为例阐述导航电子地图中特有的坐标系。3）地图匹配技术包括：地图匹
13、配技术概述，通过介绍GNSS定位误差源，阐述地图匹配技术的概念以及在导航过程中的重要性；基于权重的地图匹配技术，以该技术为例让学生初步了解地图匹配过程；地图匹配算法综述，介绍不同类型的算法，重点介绍基于隐马尔可夫模型的路网匹配算法思想及其实现过程。4）交通路网与POI采集包括：POI概念与采集方法，以高德、百度地图为例进行阐述；导航电子地图道路分类与采集，通过介绍采集车对交通路网的分类采集过程了解导航电子地图中的道路采集手段。5）电子地图数据模型包括：数据模型设计基础，讲述如何将现实地理世界抽象为数据世界的过程；电子地图数据特征，介绍电子地图的数据特点和基本组成；空间数据表示方法，介绍空间数据
14、的一般表示方法、不同几何特征类型的表示方法和空间关系的数据描述，该部分知识主要参考电子地图集等书籍。6）拓扑关系包括：拓扑的来源，结合橡皮几何学阐述拓扑的来源以及拓扑学的基本知识；拓扑关系的概念，结合地图要素的抽象化描述，解释拓扑关系的概念与建立；常见的拓扑关系，描述拓扑关系的形式和模型的存储；导航电子地图中拓扑关系的意义，结合百度、高德地图中的常用功能，阐述拓扑关系在导航电子地图中的意义。7）基于高德地图Map Lab的地图可视化分析。基于高德地图开放平台的Map Lab，在线对位置数据进行可视化展示与分析，从而了解地图可视化功能。8）电子地图的空间分析包括：空间分析概述，结合百度地图空间分
15、析案例，讲解搜索与线路导航两大主要功能；基本空间分析方法，介绍不同类别方法；最短路径算法推导，以迪杰斯特拉算法为例，推导最短路径分析的实现过程。9）高精度地图包括：高精度地图基本概念，通过对比普通导航地图，介绍高精度地图概念；高精度地图的应用，结合无人驾驶介绍具体应用；高精度地图的挑战，结合目前国内高精度地图的使用现状，介绍其面临的挑战；高精度地图制作，结合百度阿波罗地图采集方案，介绍高精度地图外业采集步骤和制作流程。10）导航电子地图前沿技术包括：在线增量更132第21卷第7期新技术，详细介绍实时信息传输和增量更新在导航路径动态规划中的重要性；室内高精度定位导航技术，面向现代用户对室内位置服
16、务的需求，详细介绍室内定位技术在导航电子地图中的关键作用；POI深度信息挖掘技术，详细介绍POI深度和动态信息的挖掘；云导航技术，介绍如何采用云计算技术实现智能化导航应用；地图实景导航技术，结合百度、高德地图，详细介绍实景影像在电子地图导航中的作用；无人驾驶导航电子地图技术，承接高精度地图，继续介绍无人驾驶中三维激光扫描的关键技术。2课程建设重点对象与培养目标2.1课程建设重点对象目前导航电子地图课程建设尚处于初期阶段，本文基于上述课程理论体系框架，主要从两个方面进行建设：形成一本高质量完善的自编教材，即对上述理论体系框架内容进行扩充与优化；基于自编教材，形成一套完善的教学辅导资料，如教学指导书、习题集、难点解疑、题库等。2.2课程培养目标随着百度、高德地图的兴起，人们出行已然离不开导航电子地图，市场对导航地图研发人才需求较大。该课程主要面向导航工程专业学子，致力于培养拥有导航电子地图制作能力的专业技术型人才，通过理论与实践教学，使学生对导航电子地图的原理和应用有全面系统的了解，并能在实际工作中编制与设计导航电子地图，以便满足国家、社会未来的需求。3结语导航工程专业属于学科交叉性强的新
