随着汽车产业智能化、网络化的不断推进,在未来智能出行中扮演重要角色的高精地图正进入大众的视野。目前各大图商和互联网公司研究的高精地图数据精度高、体量大,但是使用范围仅仅局限于智能汽车自动驾驶,如果能够对这些数据加以处理,为不同标准的高精度数据构建一个统一的数据模型,可以大大拓宽高精地图数据的使用范围,满足交通管理、应急保障和道路维护等更多领域的需要。现有的交通要素数据模型在对交通要素进行描述时,主要表达的是交通要素的空间位置,缺乏对其时间、关联关系、组成结构、行为特征等复杂信息的描述。全空间信息系统和多粒度时空对象建模理念的提出为全面、准确、直观地表达交通要素的时空动态变化特征、拓展高精地图数据的使用范围提供了解决思路。因此,本文将交通要素与多粒度时空对象相结合,开展了基于高精地图数据的交通要素对象化建模与可视化表达的相关研究。论文主要内容如下:1、对时空数据模型、高精地图及其数据逻辑结构和交通要素建模与可视化表达的研究现状进行了归纳总结,分析了目前高精度交通要素对象化建模与可视化研究中存在的问题,并在此基础上提出了本文的主要研究内容以及论文的组织架构。2、提出了交通要素对象化的概念并分析了对象化的优势,针对更新技术和数据处理过程,分析了基于多粒度时空对象的高精地图数据管理的优势;在交通要素对象化描述难点的基础上建立了交通要素对象化描述模型;基于车辆行为对交通要素进行了重新分类,并详细描述了交通要素各个对象类的独有特征项。3、构建了交通要素对象化建模框架,确立了交通要素的对象化建模思路,分析了建模过程中的关键技术;设计了交通要素对象类模板,并研究了基于模板的高精地图数据转换规则,批量转换了高精地图数据;最后,以具体的应用实例对交通要素对象化建模进行了实验验证。4、探讨了交通要素对象化表达与导航电子地图表达的区别,提出了交通要素可视化的流程、关键技术问题和可视化内容;开展了交通要素可视化表达技术研究,基于WebGL构建了交通要素对象的三维符号,并研究了顾及道路通行规则的可视化表达技术;最后对可视化功能进行了设计和实现。5、设计并实现了高精度交通要素可视化实验系统的总体框架和各个功能模块,并以北京市特定区域为例进行了建模与可视化实验,验证了本文提出的基于高精地图数据的交通要素对象化建模方法与可视化表达研究的可行性和适用性。