一种任意变形地图精准量算的方法
【专利摘要】本发明涉及精准量测的方法，尤其涉及一种地图精准量算的方法。本发明一种地图精准量算的方法，通过利用特征点的像素信息数据与量算点的像素信息数据建立拟合比例关系，并根据该拟合比例关系和特征点的地理坐标信息数据计算出量测点的地理坐标信息数据，再量算出多个量算点构成的多线段的长度或多边形的面积，并绘制在地图上，从而实现在失去地理参考系的任意变形地图或手绘地图的精确量算。
【专利说明】一种任意变形地图精准量算的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精准量测的方法，尤其涉及一种任意变形电子地图的精准量算的方法。
【背景技术】
[0002]目前在移动终端如手机、平板电脑等上的地图量测领域中，通过电子地图量算，并通过采用设置有地理参考系(地理坐标)的电子地图实现地图的精确量测功能，而对于丧失地理参考系的不规则地图，如失去地理参考系的任意变形地图或手绘地图，现有技术中尚没有精准的量算功能，从而影响了人们对于失去参考系的任意变形地图或手绘地图的精确量算的使用。
[0003]电子地图量算:在电子地图上对有关要素进行量测和计算，以获取其数量特征的一种方法。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种任意变形地图精准量算的方法，其中，
[0005]于一地图上设置像素坐标系,在所述地图上选取M个特征点Pi (i=l、2、3......M_1
或M，M≥4)，并获取该M个特征点Pi在一地理坐标系中的M个对应点Qi (i=l、2、3……M-1或M，M ≥4)，建立该M个特征点Pi的数据库；其中，该数据库包括所述M个特征点Pi的位于所述地图上的像素信息数据Pi Cpxi, Pyi)和M个对应点Qi在所述地理坐标系中的地理坐标信息数据Qi (X^yi);
[0006]在所述地图上选取T个量算点Pz (z=l、2、3……T_1或T，T≥2)，获取所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz (pxz, pyz)；
[0007]选取并利用所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz(pxz,pyz)中任意一点Pt(t=l、
2、3……T-1或T)的像素信息数据Pt (pxt, pyt),以进行拟合运算，即:
[0008]遍历搜索所述数据库中的像素信息数据Pi Cpxi, Pyi),并调取所述数据库中离所述Pt点距离最小的N个特征点Pj (j=l、2、3……N-1或N，N≥4且N≤M)的像素信息数据Pj (px」，PYj)和N个对应点Qj (j=l、2、3……N-1或N，N≥4且N≤M)的地理坐标信息数据 Qj Cxj, Yj);
[0009]根据所述N个特征点Pj的像素信息数据Pj Cpxj, Pyj)和所述Pt点的像素信息数据Pt (pxt, pyt)建立拟合比例关系，并根据该拟合比例关系和所述N个对应点Qj的地理坐标信息数据Pj (Xj，yP计算出所述Pt点位于所述地理坐标系中的对应点Qt (t=l、2、3……T-1或T)的地理坐标信息数据Qt (xt, yt)；
[0010]再次选取并利用所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz (pxz, pyz)中的另一点像素信息数据，并重复上述拟合运算，得到该点位于所述地理坐标系中的地理坐标信息数据，依次循环上述步骤，计算出T个量算点Pz在所述地理坐标参考系中T个对应点Qz(z=l、2、3……T-1或T，T≥2)的地理坐标信息数据Qz (xz, yz)；[0011 ] 根据T个所述对应点Qz的地理坐标信息数据Qz (xz，yz)计算该T个对应点Qz之间的距离或面积并绘制到所述地图上进行显示；
[0012]其中，M、N、T均为整数，且进行面积量算时，T≤3 ；pXi为M个特征点Pi中第i点在像素坐标系中X轴的坐标，ρχζ为T个量测点Pz中第z点在像素坐标系中X轴的坐标，Pxt为T个量测点Pz中进行拟合运算的Pt点在像素坐标系中X轴的坐标，px」为距离Pt点最近距离的N个特征点Pj中第j点在像素坐标系中X轴的坐标，Pyi为M个特征点Pi中第i点在像素坐标系中Y轴的坐标，Pyz为T个量测点Pz中第z点在像素坐标系中Y轴的坐标，Pyt为T个量测点Pz中进行拟合运算的Pt点在像素坐标系中Y轴的坐标，Pyj为距离Pt点最近距离的N个特征点Pj中第j点在像素坐标系中Y轴的坐标，Xi为M个对应点Qi中第i点在地理坐标系中X轴的坐标，xz为T个对应点Qz中第z点在地理坐标系中X轴的坐标，Xt为T个对应点Qz中进行拟合运算的Qt点在地理坐标系中X轴的坐标，Xj为距离Qt点最近距离的N个对应点Qj中第j点在地理坐标系中X轴的坐标，Yi为M个对应点Qi中第i点在地理坐标系中Y轴的坐标，yz为T个对应点Qz中第z点在地理坐标系中Y轴的坐标，yt为T个对应点Qz中进行拟合运算的Qt点在地理坐标系中Y轴的坐标，Yj为距离Qt点最近距离的N个对应点Qj中第j点在地理坐标系中Y轴的坐标。
[0013]上述的地图精准量算的方法，其中，所述地图为失去地理参考系的任意变形地图或手绘地图。
[0014]上述的地图精准量算的方法，其中，所述特征点Pi为反映地物类型或区域地理分布特点的点，其在地图上具有准确的地理位置信息和明确的地理属性及含义。
[0015]上述的地图精准量算的方法，其中，在进行拟合运算时，遍历搜索所述数据库中M
个特征点Pi的像素信息数据Pi (Pxi,Pyi),米用距尚公式,S1i = ^px1 -pxt)2 +(Py1 -pyt)~，搜
索出离所述Pt点距离最小的N个特征点Pj ;其中，Si为特征点Pi与量算点Pt之间的距离。
[0016]上述的地图精准量算的方法，其中，离所述Pt点距离最小的N个特征点Pj中至少有三个特征点不在同一直线上。
[0017]上述的地图精准量算的方法，其中，所述地理坐标信息数据为基于任意地理坐标系的信息数据，包括经纬度坐标数据或城市坐标数据等。
[0018]上述的地图精准量算的方法，其中，所述根据所述N个特征点Pj的像素信息数据Pj (px」，Pyj)和所述Pt点的像素信息数据Pt (pxt, pyt)建立拟合比例关系:
【权利要求】
1.一种任意变形地图精准量算的方法，其特征在于， 于一地图上设置像素坐标系,在所述地图上选取M个特征点Pi(i=l、2、3......M-1或Μ,M<4)，并获取该M个特征点Pi在一地理坐标系中的M个对应点Qi (i=l、2、3……M-1或M，M<4)，建立该M个特征点Pi的数据库；其中，该数据库包括所述M个特征点Pi的位于所述地图上的像素信息数据Pi Cpxi, Pyi)和M个对应点Qi在所述地理坐标系中的地理坐标信息数据Qi (Xpyi);
在所述地图上选取T个量算点Pz (z=l、2、3……T-1或T，T ^ 2)，获取所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz (pxz, pyz)； 选取并利用所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz (pxz,pyz)中任意一点Pt (t=l、2、3……T-1或T)的像素信息数据Pt (pxt，pyt),以进行拟合运算，即: 遍历搜索所述数据库中的像素信息数据Pi Cpxi, Pyi),并调取所述数据库中离所述Pt点距离最小的N个特征点Pj (j=l、2、3……N-1或N，N<4且NSM)的像素信息数据PjCpxj, py」)和N个对应点Qj (j=l、2、3……N-1或N，N<4且NSM)的地理坐标信息数据Qj (Xj，Yj)； 根据所述N个特征点Pj的像素信息数据Pj Cpxj, Pyj)和所述Pt点的像素信息数据Pt (pxt,pyt)建立拟合比例关系，并根据该拟合比例关系和所述N个对应点Qj的地理坐标信息数据Pj (χ」，y」)计算出所述Pt点位于所述地理坐标系中的对应点Qt (t=l、2、3......T-1或T)的地理坐标信息数据Qt (xt, yt)； 再次选取并利用所述T个量算点Pz的像素信息数据Pz(pxz，pyz)中的另一点像素信息数据，并重复上述拟合运算，得到该点位于所述地理坐标系中的地理坐标信息数据，依次循环上述步骤，计算出T个量算点Pz在所述地理坐标参考系中T个对应点Qz (z=l、2、3......T-1或T，T<2)的地理坐标信息数据Qz (xz, yz)； 根据T个所述对应点Qz的地理坐标信息数据Qz (xz，yz)计算该T个对应点Qz之间的距离或面积并绘制到所述地图上进行显示； 其中，M、N、T均为整数，且进行面积量算时，T<3 ；pXi为M个特征点Pi中第i点在像素坐标系中X轴的坐标，pxz为T个量测点Pz中第z点在像素坐标系中X轴的坐标,pxt为T个量测点Pz中进行拟合运算的Pt点在像素坐标系中X轴的坐标，pXj为距离Pt点最近距离的N个特征点Pj中第j点在像素坐标系中X轴的坐标，Pyi为M个特征点Pi中第i点在像素坐标系中Y轴的坐标，Pyz为T个量测点Pz中第z点在像素坐标系中Y轴的坐标，pyt为T个量测点Pz中进行拟合运算的Pt点在像素坐标系中Y轴的坐标，Pyj为距离Pt点最近距离的N个特征点Pj中第j点在像素坐标系中Y轴的坐标，Xi为M个对应点Qi中第i点在地理坐标系中X轴的坐标，Xz为T个对应点Qz中第z点在地理坐标系中X轴的坐标，Xt为T个对应点Qz中进行拟合运算的Qt点在地理坐标系中X轴的坐标，Xj为距离Qt点最近距离的N个对应点Qj中第j点在地理坐标系中X轴的坐标，yi为M个对应点Qi中第i点在地理坐标系中Y轴的坐标，yz为T个对应点Qz中第z点在地理坐标系中Y轴的坐标，yt为T个对应点Qz中进行拟合运算的Qt点在地理坐标系中Y轴的坐标，Yj为距离Qt点最近距离的N个对应点Qj中第j点在地理坐标系中Y轴的坐标。
2.根据权利要求1所述的地图精准量算的方法，其特征在于，所述地图为失去地理参考系的任意变形地图或手绘地图。
3.根据权利要求1所述的地图精准量算的方法，其特征在于，所述特征点Pi为反映地物类型或区域地理分布特点的点，其在地图上具有准确的地理位置信息和明确的地理属性及含义。
4.根据权利要求1所述的地图精准量算的方法，其特征在于，在进行拟合运算时，遍历搜索所述数据库中M个特征点Pi的像素信息数据Pi Cpxi, Pyi),采用距离公式
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的地图精准量算的方法，其特征在于，离所述Pt点距离最小的N个特征点Pj中至少有三个特征点不在同一直线上。
6.根据权利要求5所述的地图精准量算的方法，其特征在于，所述地理坐标信息数据为基于任意地理坐标系的信息数据，包括经纬度坐标数据或城市坐标数据等。
7.根据权利要求5所述的地图精准量算的方法，其特征在于，所述根据所述N个特征点Pj的像素信息数据Pj (pxj，py」)和所述Pt点的像素信息数据Pt (pxt,pyt)建立拟合比例关系:
kx=fi (pxt, Px1, ρχ2......pxN), ky=f2 (pyt, Py1, py2......pyN)； 根据上述拟合关系式和所述N个对应点Qj的地理坐标信息数据Pj (Xj, Yj)计算出所述Pt点位于所述地理坐标系中的对应点Qt的地理坐标信息数据Qt (xt, yt):xt—f3 (kx，X1, X2......%)?(ky，y\，y2......y^); 其中，kx为所述Pt点相对于距离最近的N个特征点在像素坐标系X轴的拟合系数，ky为所述Pt点相对于距离最近的N个特征点在像素坐标系Y轴的拟合系数。
8.根据权利要求5所述的地图精准量算的方法，其特征在于，当对T个对应点Qz的距离即构成的多线段长度进行量算时，T^2: T个对应点Qz中相邻点Qg (g=l、2、3……T-1或T)和点Qh (h=g_l)之间构成的线段的长度
9.根据权利要求5所述的地图精准量算的方法，其特征在于，当对T个对应点Qz构成的多边形进行面积量算时，T^3: 在球面坐标系下，采用公式S=R2X (Sum- (n-2) X π )，进行所述T个对应点Qz构成的多边形图形的量算； 其中，η为多边形顶点数(n=T)，Sum为多边形的内角之和，R为球面半径，S为多边形面积； 在平面坐标系下，采用公式
【文档编号】G06F19/00GK103577678SQ201210279008
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】刘美兰, 吴珏, 吕艳红, 姚银银, 陆爱军, 毛智俊 申请人:上海市测绘院