基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法与流程

本发明属于测绘地理信息技术领域，具体涉及一种基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法。

背景技术：

兴趣点(point of interest，POI)是地理信息系统中的一个术语，泛指一切可以抽象为点的地理对象，尤其是一些与人们生活密切相关的地理实体，例如，学校、银行、餐馆、加油站、医院、超市等。兴趣点的主要用途是对事物或事件的地址进行描述，能在很大程度上增强对事物或事件位置的描述能力和查询能力，提高地理定位的精度和速度。

目前，兴趣点在地图投影图中的展现方法主要为：根据兴趣点的属性信息，对兴趣点进行符号渲染，然后在地图投影图的对应地理位置显示出符号化的兴趣点，以此达到将兴趣点展现在地图投影图中的效果。以加油站兴趣点为例，可预先定义加油站兴趣点符号，例如，圆点符号、三角点符号或矩形符号等；然后，直接在地图投影图不同地理位置显示加油站符号。如图1所示，为兴趣点在地图投影图中的传统展现示意图。

上述兴趣点在地图投影图中的展现方法，结合图1，主要具有以下不足：

在大比例尺情况下，如将全球所有加油站兴趣点均展现在地图投影图中，因为兴趣点数量过多，导致所显示的兴趣点符号非常杂乱，难以通过观察地图投影图而获知兴趣点分布的规律性，例如，加油站在哪些区域集聚，而在哪些区域稀疏等等。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法，包括以下步骤：

步骤1，将三维地图向平面进行投影，得到地图投影图；其中，该地图投影图中包含有多个以点形式显示的兴趣点标识，并且，每一个兴趣点的实际地理坐标(X，Y)为已知值；

步骤2，预定义正四边形格网的格网半径r值，并对所述地图投影图进行格网化处理；

步骤3，在格网化后的地图投影图中，选取任意一点定义为初始坐标原点O，该初始坐标原点O的实际地理坐标值为(X₀，Y₀)；设该初始坐标原点O所在格网的格网坐标值为(R₀，C₀)，并且，R₀＝0，C₀＝0，其含义为：R₀代表初始坐标原点O所在格网的行号，C₀代表初始坐标原点O所在格网的列号，即：初始坐标原点O所在格网为第0行第0列的格网；

步骤4，在格网化后的地图投影图中，对于以点形式显示的每一个兴趣点，将其记为兴趣点P，均执行以下操作：

步骤4.1，兴趣点P的实际地理坐标值为(X_P，Y_P)且为已知值；

步骤4.2，计算得到兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网坐标值(R_P，C_P)；其中，R_P代表兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网行号；C_P代表兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网列号；将兴趣点P所属格网记为格网Q；

步骤4.3，根据兴趣点P所属格网Q的格网行号R_P和格网列号C_P，计算得到格网Q的格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)；

步骤4.4，根据格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)，计算得到格网Q的四个顶点的实际地理坐标值；

步骤4.5，在地图投影图的上方建立新图层，并在该新图层中，定位到格网Q的四个顶点，最终绘制出格网Q；

同时，对格网Q进行编码，使其具有唯一的编码值；并记录格网Q与其所包含的兴趣点P的对应关系；

步骤5，由此，建立空间索引，该空间索引记录每个兴趣点以及其所属格网编码之间的映射关系；

对空间索引所记录的所有映射关系进行统计分析，得到同一格网所包含的所有兴趣点的统计属性，并将该兴趣点的统计属性作为格网属性；

步骤6，基于预设渲染规则，将格网属性进行分类符号化显示。

优选的，步骤1中，将三维地图向平面进行投影，具体为：

采用墨卡托投影方式，将三维地图向平面进行投影。

优选的，步骤4.2中，通过以下公式，计算得到兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网坐标值(R_P，C_P)：

R_P＝│Y₀-Y_P│÷2r+1；

C_P＝│X₀-X_P│÷2r+1。

优选的，步骤4.3中，通过以下公式，计算得到格网Q的格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)：

X_O’＝2r C_P-r+X₀；

Y_O’＝Y₀-2r R_P+r。

优选的，步骤5中，同一格网所包含的所有兴趣点的统计属性包括：

同一格网所包含的所有兴趣点的数量。

本发明提供的基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法具有以下优点：

本发明首先将地图投影图格网化，并统计每个格网所包含的兴趣点的统计属性，然后，将兴趣点的统计属性赋值给对应的格网，达到采用格网表示的面要素代替兴趣点传统点要素属性的效果，因此，可更直观方便的观察到兴趣点的属性信息，方便寻找兴趣点隐藏的信息和分布规律等。

附图说明

图1为兴趣点在地图投影图中的传统展现示意图；

图2为本发明提供的基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法的流程示意图；

图3为本发明提供的初始坐标原点O在地图投影图中的标定示例；

图4为本发明提供的任意兴趣点P在地图投影图中的标定示例；

图5为本发明提供的根据格网中心点O’计算得到格网Q的四个顶点M1、M2、M3、M4的实际地理坐标值的示意图；

图6为本发明渲染得到的兴趣点属性显示示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法，其基本思路为：

在地图投影图中，将被统计区域进行格网化，并统计每个格网所包含的兴趣点的统计属性，然后，将兴趣点的统计属性赋值给对应的格网，达到采用格网表示的面要素代替兴趣点传统点要素属性的效果，由于采用面要素展示兴趣点的统计属性，因此，可更直观方便的观察到兴趣点的属性信息，方便寻找兴趣点隐藏的信息和分布规律等。

参考图2，为本发明提供的基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤1，将三维地图向平面进行投影，得到地图投影图；其中，该地图投影图中包含有多个以点形式显示的兴趣点标识，并且，每一个兴趣点的实际地理坐标(X，Y)为已知值；

本步骤中，可采用墨卡托投影方式，将三维地图向平面进行投影。墨卡托投影：又名“等角正轴圆柱投影”，由荷兰地图学家墨卡托(Mercator)在1569年拟定，假设地球被围在一个中空的圆柱里，其赤道与圆柱相接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅标准纬线为零度(即赤道)的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。

步骤2，预定义正四边形格网的格网半径r值，并对所述地图投影图进行格网化处理；

步骤3，在格网化后的地图投影图中，选取任意一点定义为初始坐标原点O，该初始坐标原点O的实际地理坐标值为(X₀，Y₀)；设该初始坐标原点O所在格网的格网坐标值为(R₀，C₀)，并且，R₀＝0，C₀＝0，其含义为：R₀代表初始坐标原点O所在格网的行号，C₀代表初始坐标原点O所在格网的列号，即：初始坐标原点O所在格网为第0行第0列的格网；

参考图3，为初始坐标原点O在地图投影图中的标定示例。此处，初始坐标原点O为在地图投影图中任意选定的一点。

步骤4，在格网化后的地图投影图中，对于以点形式显示的每一个兴趣点，将其记为兴趣点P，参考图4，为任意兴趣点P在地图投影图中的标定示例；均执行以下操作：

步骤4.1，兴趣点P的实际地理坐标值为(X_P，Y_P)且为已知值；

步骤4.2，计算得到兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网坐标值(R_P，C_P)；其中，R_P代表兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网行号；C_P代表兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网列号；将兴趣点P所属格网记为格网Q；

具体的，可通过以下公式，计算得到兴趣点P相对于初始坐标原点O的格网坐标值(R_P，C_P)：

R_P＝│Y₀-Y_P│÷2r+1；

C_P＝│X₀-X_P│÷2r+1。

步骤4.3，根据兴趣点P所属格网Q的格网行号R_P和格网列号C_P，计算得到格网Q的格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)；

具体的，可通过以下公式，计算得到格网Q的格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)：

X_O’＝2r C_P-r+X₀；

Y_O’＝Y₀-2r R_P+r。

步骤4.4，根据格网中心点O’的实际地理坐标值(X_O’，Y_O’)，计算得到格网Q的四个顶点的实际地理坐标值；

可参考图5，为根据格网中心点O’计算得到格网Q的四个顶点M1、M2、M3、M4的实际地理坐标值的示意图，只需要根据三角函数关系即可计算得到，在此不再详述。

步骤4.5，在地图投影图的上方建立新图层，并在该新图层中，定位到格网Q的四个顶点，最终绘制出格网Q；

同时，对格网Q进行编码，使其具有唯一的编码值；并记录格网Q与其所包含的兴趣点P的对应关系；

步骤5，由此，建立空间索引，该空间索引记录每个兴趣点以及其所属格网编码之间的映射关系；

对空间索引所记录的所有映射关系进行统计分析，得到同一格网所包含的所有兴趣点的统计属性，例如，同一格网所包含的所有兴趣点的数量，并将该兴趣点的统计属性作为格网属性；

步骤6，基于预设渲染规则，将格网属性进行分类符号化显示。

例如，对于不同的格网，可根据其所包含的兴趣点数量，渲染为不同的颜色，基本思想可以为：所包含的兴趣点数量越多，颜色越深。参考图6，为本发明渲染得到的兴趣点属性显示示意图。

由此可见，本发明提供的基于矢量正四边形格网的兴趣点属性显示方法，具有以下优点：

本发明首先将地图投影图格网化，并统计每个格网所包含的兴趣点的统计属性，然后，将兴趣点的统计属性赋值给对应的格网，达到采用格网表示的面要素代替兴趣点传统点要素属性的效果，因此，可更直观方便的观察到兴趣点的属性信息，方便寻找兴趣点隐藏的信息和分布规律等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。