一種任意變形地圖精準量算的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及精準量測的方法，尤其涉及一種地圖精準量算的方法。本發(fā)明一種地圖精準量算的方法，通過利用特征點的像素信息數據與量算點的像素信息數據建立擬合比例關系，并根據該擬合比例關系和特征點的地理坐標信息數據計算出量測點的地理坐標信息數據，再量算出多個量算點構成的多線段的長度或多邊形的面積，并繪制在地圖上，從而實現在失去地理參考系的任意變形地圖或手繪地圖的精確量算。
【專利說明】一種任意變形地圖精準量算的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及精準量測的方法，尤其涉及一種任意變形電子地圖的精準量算的方法。
【背景技術】
[0002]目前在移動終端如手機、平板電腦等上的地圖量測領域中，通過電子地圖量算，并通過采用設置有地理參考系(地理坐標)的電子地圖實現地圖的精確量測功能，而對于喪失地理參考系的不規(guī)則地圖，如失去地理參考系的任意變形地圖或手繪地圖，現有技術中尚沒有精準的量算功能，從而影響了人們對于失去參考系的任意變形地圖或手繪地圖的精確量算的使用。
[0003]電子地圖量算:在電子地圖上對有關要素進行量測和計算，以獲取其數量特征的一種方法。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明公開了一種任意變形地圖精準量算的方法，其中，
[0005]于一地圖上設置像素坐標系,在所述地圖上選取M個特征點Pi (i=l、2、3......M_1
或M，M≥4)，并獲取該M個特征點Pi在一地理坐標系中的M個對應點Qi (i=l、2、3……M-1或M，M ≥4)，建立該M個特征點Pi的數據庫；其中，該數據庫包括所述M個特征點Pi的位于所述地圖上的像素信息數據Pi Cpxi, Pyi)和M個對應點Qi在所述地理坐標系中的地理坐標信息數據Qi (X^yi);
[0006]在所述地圖上選取T個量算點Pz (z=l、2、3……T_1或T，T≥2)，獲取所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz (pxz, pyz)；
[0007]選取并利用所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz(pxz,pyz)中任意一點Pt(t=l、
2、3……T-1或T)的像素信息數據Pt (pxt, pyt),以進行擬合運算，即:
[0008]遍歷搜索所述數據庫中的像素信息數據Pi Cpxi, Pyi),并調取所述數據庫中離所述Pt點距離最小的N個特征點Pj (j=l、2、3……N-1或N，N≥4且N≤M)的像素信息數據Pj (px」，PYj)和N個對應點Qj (j=l、2、3……N-1或N，N≥4且N≤M)的地理坐標信息數據 Qj Cxj, Yj);
[0009]根據所述N個特征點Pj的像素信息數據Pj Cpxj, Pyj)和所述Pt點的像素信息數據Pt (pxt, pyt)建立擬合比例關系，并根據該擬合比例關系和所述N個對應點Qj的地理坐標信息數據Pj (Xj，yP計算出所述Pt點位于所述地理坐標系中的對應點Qt (t=l、2、3……T-1或T)的地理坐標信息數據Qt (xt, yt)；
[0010]再次選取并利用所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz (pxz, pyz)中的另一點像素信息數據，并重復上述擬合運算，得到該點位于所述地理坐標系中的地理坐標信息數據，依次循環(huán)上述步驟，計算出T個量算點Pz在所述地理坐標參考系中T個對應點Qz(z=l、2、3……T-1或T，T≥2)的地理坐標信息數據Qz (xz, yz)；[0011 ] 根據T個所述對應點Qz的地理坐標信息數據Qz (xz，yz)計算該T個對應點Qz之間的距離或面積并繪制到所述地圖上進行顯示；
[0012]其中，M、N、T均為整數，且進行面積量算時，T≤3 ；pXi為M個特征點Pi中第i點在像素坐標系中X軸的坐標，ρχζ為T個量測點Pz中第z點在像素坐標系中X軸的坐標，Pxt為T個量測點Pz中進行擬合運算的Pt點在像素坐標系中X軸的坐標，px」為距離Pt點最近距離的N個特征點Pj中第j點在像素坐標系中X軸的坐標，Pyi為M個特征點Pi中第i點在像素坐標系中Y軸的坐標，Pyz為T個量測點Pz中第z點在像素坐標系中Y軸的坐標，Pyt為T個量測點Pz中進行擬合運算的Pt點在像素坐標系中Y軸的坐標，Pyj為距離Pt點最近距離的N個特征點Pj中第j點在像素坐標系中Y軸的坐標，Xi為M個對應點Qi中第i點在地理坐標系中X軸的坐標，xz為T個對應點Qz中第z點在地理坐標系中X軸的坐標，Xt為T個對應點Qz中進行擬合運算的Qt點在地理坐標系中X軸的坐標，Xj為距離Qt點最近距離的N個對應點Qj中第j點在地理坐標系中X軸的坐標，Yi為M個對應點Qi中第i點在地理坐標系中Y軸的坐標，yz為T個對應點Qz中第z點在地理坐標系中Y軸的坐標，yt為T個對應點Qz中進行擬合運算的Qt點在地理坐標系中Y軸的坐標，Yj為距離Qt點最近距離的N個對應點Qj中第j點在地理坐標系中Y軸的坐標。
[0013]上述的地圖精準量算的方法，其中，所述地圖為失去地理參考系的任意變形地圖或手繪地圖。
[0014]上述的地圖精準量算的方法，其中，所述特征點Pi為反映地物類型或區(qū)域地理分布特點的點，其在地圖上具有準確的地理位置信息和明確的地理屬性及含義。
[0015]上述的地圖精準量算的方法，其中，在進行擬合運算時，遍歷搜索所述數據庫中M
個特征點Pi的像素信息數據Pi (Pxi,Pyi),米用距尚公式,S1i = ^px1 -pxt)2 +(Py1 -pyt)~，搜
索出離所述Pt點距離最小的N個特征點Pj ;其中，Si為特征點Pi與量算點Pt之間的距離。
[0016]上述的地圖精準量算的方法，其中，離所述Pt點距離最小的N個特征點Pj中至少有三個特征點不在同一直線上。
[0017]上述的地圖精準量算的方法，其中，所述地理坐標信息數據為基于任意地理坐標系的信息數據，包括經緯度坐標數據或城市坐標數據等。
[0018]上述的地圖精準量算的方法，其中，所述根據所述N個特征點Pj的像素信息數據Pj (px」，Pyj)和所述Pt點的像素信息數據Pt (pxt, pyt)建立擬合比例關系:
【權利要求】
1.一種任意變形地圖精準量算的方法，其特征在于， 于一地圖上設置像素坐標系,在所述地圖上選取M個特征點Pi(i=l、2、3......M-1或Μ,M<4)，并獲取該M個特征點Pi在一地理坐標系中的M個對應點Qi (i=l、2、3……M-1或M，M<4)，建立該M個特征點Pi的數據庫；其中，該數據庫包括所述M個特征點Pi的位于所述地圖上的像素信息數據Pi Cpxi, Pyi)和M個對應點Qi在所述地理坐標系中的地理坐標信息數據Qi (Xpyi);
在所述地圖上選取T個量算點Pz (z=l、2、3……T-1或T，T ^ 2)，獲取所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz (pxz, pyz)； 選取并利用所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz (pxz,pyz)中任意一點Pt (t=l、2、3……T-1或T)的像素信息數據Pt (pxt，pyt),以進行擬合運算，即: 遍歷搜索所述數據庫中的像素信息數據Pi Cpxi, Pyi),并調取所述數據庫中離所述Pt點距離最小的N個特征點Pj (j=l、2、3……N-1或N，N<4且NSM)的像素信息數據PjCpxj, py」)和N個對應點Qj (j=l、2、3……N-1或N，N<4且NSM)的地理坐標信息數據Qj (Xj，Yj)； 根據所述N個特征點Pj的像素信息數據Pj Cpxj, Pyj)和所述Pt點的像素信息數據Pt (pxt,pyt)建立擬合比例關系，并根據該擬合比例關系和所述N個對應點Qj的地理坐標信息數據Pj (χ」，y」)計算出所述Pt點位于所述地理坐標系中的對應點Qt (t=l、2、3......T-1或T)的地理坐標信息數據Qt (xt, yt)； 再次選取并利用所述T個量算點Pz的像素信息數據Pz(pxz，pyz)中的另一點像素信息數據，并重復上述擬合運算，得到該點位于所述地理坐標系中的地理坐標信息數據，依次循環(huán)上述步驟，計算出T個量算點Pz在所述地理坐標參考系中T個對應點Qz (z=l、2、3......T-1或T，T<2)的地理坐標信息數據Qz (xz, yz)； 根據T個所述對應點Qz的地理坐標信息數據Qz (xz，yz)計算該T個對應點Qz之間的距離或面積并繪制到所述地圖上進行顯示； 其中，M、N、T均為整數，且進行面積量算時，T<3 ；pXi為M個特征點Pi中第i點在像素坐標系中X軸的坐標，pxz為T個量測點Pz中第z點在像素坐標系中X軸的坐標,pxt為T個量測點Pz中進行擬合運算的Pt點在像素坐標系中X軸的坐標，pXj為距離Pt點最近距離的N個特征點Pj中第j點在像素坐標系中X軸的坐標，Pyi為M個特征點Pi中第i點在像素坐標系中Y軸的坐標，Pyz為T個量測點Pz中第z點在像素坐標系中Y軸的坐標，pyt為T個量測點Pz中進行擬合運算的Pt點在像素坐標系中Y軸的坐標，Pyj為距離Pt點最近距離的N個特征點Pj中第j點在像素坐標系中Y軸的坐標，Xi為M個對應點Qi中第i點在地理坐標系中X軸的坐標，Xz為T個對應點Qz中第z點在地理坐標系中X軸的坐標，Xt為T個對應點Qz中進行擬合運算的Qt點在地理坐標系中X軸的坐標，Xj為距離Qt點最近距離的N個對應點Qj中第j點在地理坐標系中X軸的坐標，yi為M個對應點Qi中第i點在地理坐標系中Y軸的坐標，yz為T個對應點Qz中第z點在地理坐標系中Y軸的坐標，yt為T個對應點Qz中進行擬合運算的Qt點在地理坐標系中Y軸的坐標，Yj為距離Qt點最近距離的N個對應點Qj中第j點在地理坐標系中Y軸的坐標。
2.根據權利要求1所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，所述地圖為失去地理參考系的任意變形地圖或手繪地圖。
3.根據權利要求1所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，所述特征點Pi為反映地物類型或區(qū)域地理分布特點的點，其在地圖上具有準確的地理位置信息和明確的地理屬性及含義。
4.根據權利要求1所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，在進行擬合運算時，遍歷搜索所述數據庫中M個特征點Pi的像素信息數據Pi Cpxi, Pyi),采用距離公式
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，離所述Pt點距離最小的N個特征點Pj中至少有三個特征點不在同一直線上。
6.根據權利要求5所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，所述地理坐標信息數據為基于任意地理坐標系的信息數據，包括經緯度坐標數據或城市坐標數據等。
7.根據權利要求5所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，所述根據所述N個特征點Pj的像素信息數據Pj (pxj，py」)和所述Pt點的像素信息數據Pt (pxt,pyt)建立擬合比例關系:
kx=fi (pxt, Px1, ρχ2......pxN), ky=f2 (pyt, Py1, py2......pyN)； 根據上述擬合關系式和所述N個對應點Qj的地理坐標信息數據Pj (Xj, Yj)計算出所述Pt點位于所述地理坐標系中的對應點Qt的地理坐標信息數據Qt (xt, yt):xt—f3 (kx，X1, X2......%)?(ky，y\，y2......y^); 其中，kx為所述Pt點相對于距離最近的N個特征點在像素坐標系X軸的擬合系數，ky為所述Pt點相對于距離最近的N個特征點在像素坐標系Y軸的擬合系數。
8.根據權利要求5所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，當對T個對應點Qz的距離即構成的多線段長度進行量算時，T^2: T個對應點Qz中相鄰點Qg (g=l、2、3……T-1或T)和點Qh (h=g_l)之間構成的線段的長度
9.根據權利要求5所述的地圖精準量算的方法，其特征在于，當對T個對應點Qz構成的多邊形進行面積量算時，T^3: 在球面坐標系下，采用公式S=R2X (Sum- (n-2) X π )，進行所述T個對應點Qz構成的多邊形圖形的量算； 其中，η為多邊形頂點數(n=T)，Sum為多邊形的內角之和，R為球面半徑，S為多邊形面積； 在平面坐標系下，采用公式

【文檔編號】G06F19/00GK103577678SQ201210279008
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月7日 優(yōu)先權日:2012年8月7日
【發(fā)明者】劉美蘭, 吳玨, 呂艷紅, 姚銀銀, 陸愛軍, 毛智俊 申請人:上海市測繪院