随着导航系统的快速发展,行人导航已经得到了广泛的应用,但地标作为口头路线交流中的关键导航元素,其视觉相对语义特征却很少应用于行人导航系统中。地标相对语义是地标在各个语义维度上的量化,导航系统通过对其进行加工和应用,可以使行人导航系统利用行人与导航环境的视觉相对语义来提供引导,使导航应用更加符合行人导航的行为本质。研究基于地标相对语义的行人导航模型,可以辅助解决GIS领域缺乏对行人相对导航的建模、表达与应用等问题,充分发挥地标的视觉空间定位定向作用,对提高导航应用舒适性与降低行人导航的认知负担等有一定的参考价值。自定位是行人导航的重要任务之一,是导航时行人确定自身位置、确认导航路线与方向的重要行为过程。本文以行人自定位导航任务为主要研究场景,研究基于相对语义的行人导航模型及其在行人导航自定位中的应用,具体开展的工作包含以下3个方面:（1）提出了一种基于地标相对语义的行人导航数据模型及数据提取计算方法。为了方便地标相对语义在GIS数据库中的组织与管理,充分考虑相对语义的特点,设计基于稀疏矩阵阵列的多层语义影像化数据存取模型,合理组织行人、导航环境与地标相对语义之间的逻辑关系,并设计模型的数据调用逻辑以及计算方法。该模型支持导航应用直接读取相对语义影像的像素访问相对语义,无需任何复杂的计算、查询和索引。实验表明,相同的数据存储量下,相对语义影像的存储空间占用约为地理数据库的20%,数据访问速度也高于基于绝对空间的地理数据库,说明该模型适合用于离线环境中的快速行人导航。（2）提出了一个基于地标相对语义的行人自定位地标选择模型。通过设计行人自定位地标选择实验,对行人自定位能力和地标选择习惯进行测试,并结合行人方向感能力综合分析,研究结果表明常用地标能帮助行人快速定位;通过对地标相对语义特征的变换与组合,利用随机森林算法,构建基于相对语义的行人自定位地标选择模型,模型整体预测准确率可达81.6%,能够达到比较好的预测精度。（3）提出了一种基于自定位地标选择模型的行人导航地标带生成方法。利用自定位地标选择模型,面向导航路径的路线决策点进行循环分析,预测出适合各决策点场景的引导地标;然后设计导航路径的地标带组合规则,对地标进行二次筛选,生成地标视觉与空间相对语义集成的导航地标带,最后结合两个真实导航任务,生成了对应的地标带实例,展示了方法的具体应用效果,能够为行人导航提供更明确的参考。