CN101567150A - 一种数字地图精确定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字地图精确定位的方法，其步骤如下：(1)在地图上设定一个原点；(2)通过该原点沿纵横两个方向为坐标轴；(3)在坐标轴上设定特定间距；(4)在地图的四个边框设有由方向加数字形式的编码。本发明的数字地图精确定位方法对地址的查询可以实现唯一性、精确性和迅速性。

Description

一种数字地图精确定位的方法

技术领域

本发明涉及一种数字地图精确定位的方法。

背景技术

传统概念上的地图是按照一定地理法则，用规定的图式符号和颜色，把地球表面的自然和社会现象，有选择地缩绘在平面图纸上的图。如普通地图、专题地图、各种比例尺地形图、影像地图、立体地图等。

传统城市地图的分区，编码都是自然地形地理来制作，它对地址，街道，区域的表述是有语言文字+数字的形式来描述。地址与地址之间的关系是以语言文字为基础，它没有内在的数理逻辑联系。在普通的城市地图上，区域是不规则的，非数字编码的。

现在我们以北京市城市地图为例子，来分析用户使用传统城市地图查找目的地址的流程。比如查找“北京市海淀区西三环北路27号”。正常情况下，查找此地址需要完成4个步骤：第一步：打开地图首先找到海淀区；第二步：在海淀区找到西三环；第三步：在西三环路上找到西三环北路；第四步：在西三环北路上找到27号。现在仔细地分析这四个步骤。第一步对于绝大多数人来说问题不大，在北京市城市地图上可以很迅速地找到海淀区。但第二步，对于很多人来说就是很困难了，在海淀区这么大地区域内，要在几百条街中找一条街，这是很困难的，特别是找不出名的街道更是难上加难，至少会花掉不少的时间。在本例中完成第三步不是很大问题。完成第四步就是很大的困难了，几乎不可能在传统的城市地图上顺利实现。本发明人找多人做多个实验，第二步和第四步是非常困难的事情，特别是第四步是个很难逾越的障碍。就是使用今天的电子地图，实现第四步同样非常困难。

从上面的例子中，可以得出一个结论，现有的城市地图在实际使用过程中存在三大难题：

1、在城市地图中找一条具体的街道很困难。

比如北京市的海淀区面积就大，街道繁多，要在成百上千条街道中找到一条具体的街道是很困难和费时的，就如上分析的第二步骤一样，所以说对于一个城市，特别是规模较大的城市中，要在一张城市地图中，找到一条街道是很费精力和时间的。这就是传统城市地图的第一个缺陷。

2、对于城市地图没有标注的街道或地址，使用者在地图上根本找不到。

一张城市地图的显示容量很有限，不可能显示所有的地理信息。对于一些不出名的街道和地点，一般地图上没有标记。这就会出现使用者根本找不到的问题。使用者只能知道一个非常大的范围。这就等于说第二步根本实现不了。这也是传统城市地图的一大缺陷。

3、在普通城市地图中对地址定位不精确的问题。

传统的城市地图并没有对街道的门牌号码进行标注，对于一条长度几公里长的街道，我们想在地图上准确知道街道的门号——即具体的精确位置，这是基本不可能实现的，人们只能评经验来判断或者实地寻找具***置，这给使用者在实际的城市出行中带来了很大的不便。这是传统城市地图的第三个缺陷。

综合起来，传统城市地图存在的这三大缺陷，使人们在对城市地址的查询，定位，导航过程中遇到了非常多的问题，花费了大量的时间和精力！

4、地址之间不可计算等问题。

在传统语言文字地图中，地址与地址之间是不可以计算的。举例说：以北京市为例，北京的西直门与东直门这两个地址之间是不好计算的。如果要计算，我们必需要用比例尺或者是经纬度来计算。这样在地图上想很直接的计算出他们的相对位置和距离是很难的。这会给人们在城市生活带来极大的不便。

一般的城市平面坐标地图，象限地图也都存在多多少少的缺陷，没有实际的使用价值，概括起来主要是存在以下几个方面问题：

第一：坐标系选择问题——核心是中心原点不确定和不固定的问题；特别是对于城市数字地图，如果没有确定城市的中心点(哪怕有虚拟的中心也好，这些都能起到较好的作用)，数字地图是不可能得到应用的。如果更改中心原点变了，其他地址编码也要随之发生变化。就会对当地城市数字地址的编码带来灾难性的后果。

第二：坐标系刻度不固定，不统一的问题。

对于城市平面坐标地图来说，地图的刻度指标是不能随意更改的，更改之后会造成相应的地址的数字编码值发生变化。

第三：地域、地址的数学抽象和数学编码混乱。

坐标地图和象限地图对城市的地址和区域进行编码，编码可谓是形式多样，五花八门，没有统一编码方法。有的以二元坐标表示，有的以多元坐标表示，有的添加了正负号，字母等等，总之没有统一的标准，没有统一的体系，所以也无法进行大规模的推广应用。

总而言之，当前的各种类型的城市地图都没有很好的解决实际应用中的“找不到，找不准，难找”的难题。

因此，提供一种数字地图精确定位的方法，实现对传统地址快速，准确，高精度的查询，就成为该技术领域急需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种数字地图精确定位的方法，实现对传统地址快速，准确，高精度的查询。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种数字地图精确定位方法，其步骤如下：

(1)在地图上设定一个原点；

(2)通过该原点沿纵横两个方向为坐标轴；

(3)在坐标轴上设定特定间距；

(4)在地图的四个边框设有由方向加数字形式的编码。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(3)中所述特定间距代表实际距离100米。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(4)中所述上边框的编码为Nn，下边框的编码为Sn，左边框的编码为Wn，右边框的编码为En，n为自然数。

有益效果：

本发明的数字地图精确定位方法对地址的查询可以实现：唯一性；精确性；迅速性。

附图说明

此图中，我们以某一城市的城市中心地标数字精确定位地图的示意图，暂定为北京市。

(1)在地图上设定一个原点，我们以天安门某点为中心。

(2)通过该原点沿纵横两个方向为坐标轴；

(3)在坐标轴上设定特定间距，即刻度；一个标准刻度表示实际物理距离100米。

(4)在地图的四个边框设有由方向加数字形式的编码。东西南北方向可以用E，W，S，N英文字母表示。

(5)具体的地址以(方向+数字，方向+数字)的数学坐标形式编码。其中A点数字地址为(E30，N20)，B点数字地址为(E10，N20)，C点数字地址为(W10，N20)。

具体实施方式

以北京市地图为例(说明书附图)，可以天安门为中心原点，作为地图的中心，这个原点在以后的类似地图制作中都是不变的。这是城市中心地标数字精确定位地图得以实际应用的第一个前提条件。

定位地图的单位刻度所表示的城市实际物理距离是不变的，我们暂定一个标准刻度代表实际距离100米。

我们定义单位标准刻度所表示的实际物理距离不变，意义非常的重大，这样我们可以在不同大小的城市地图上使用，不管地图的大小，1个标准刻度就是100米。以后的城市范围的扩展也不会对地图的使用有实质影响，城市中心地标数字精确定位地图就有很好的通用性，它有如下内容：

城市中心地标数字精确定位地图保留了传统地图的东西和南北四个方向。我们对东西南北分别用英文字母E、W、S、N表示。

城市中心地标数字精确定位地图在具体的网格区域内的地址编码上，定义以方向+数字的二元坐标形式对地址进行编码，编码总原则是：

●向中心方向靠拢原则；

●先水平后上下原则。

水平方向的坐标我们分为东西两个方向，分别用字母E，W表示。我们把它放在地标的左手边，称横坐标，即E30。同理我们也按此方法对南北方向进行类似的定义。分别用字母N，S表示。我们把它放在地标的右边，称纵坐标，即N20。它在例如A点的数字地址为A(E30，N20)。具体说，有三种类型的实际城市地理地址，语言文字地址在定位地图的地址编码总原则是：

●向中心方向靠拢原则

●先水平后上下原则：

第一种、横纵坐标都在网格线上。对于这类地址我们可以直接取网格上标记的对应数字。如A点为(E30，N20)。

第二种、横纵坐标有一方在网格线上。我们可以在定位地图的网格上的一方直接取对应的网格上的数字，不在网格上的坐标值取紧靠原点方向的网格数字。如B点为(E10，N20)。

第三种、横纵坐标都不在网格线上的地址，我们定义为直接取向原点靠拢的网格线上的对应值。如C点为(W10，N20)。

另外我们可以根据中文的语言文字的特点，我们可以标成(北20，东30)的形式，就是说横坐标和纵坐标可以对调，这对人们一般的实用没有实质的影响。但我们为以后的计算机计算和标准化考虑，则用先水平，后上下为佳，水平方向的为横坐标，垂直方向的为纵坐标。

在实际的地图运用中，可以适当隐藏一些非主干的网格线。我们可以只标注整十类的网格线，这样就不影响原城市地图的美观，又可方便用户的查找。

在地图的四周边缘处，定位地图也要标上相应的数字。如，E10，E20，E30等等。这样更方便用户查找。

使用城市中心地标数字精确定位地图时，只是在原来的语言文字地址的基础上附加上数字地址，例如C点，原来的语言文字地址是：北京市海淀区西三环北路27号，新的地址将是：北京市海淀区西三环北路27号(W10，N20).

定位地图对地址的查询能做到：唯一性；精确性；迅速性。

定位地图能解决“找不到，找不准，难找”的三大难题。定位地图以科学的数学方法，对现实城市中的每一块土地进行科学的编码。而传统地图，由于受语言文字地址编码的影响，在一般的纸质地图上是很难解决“找不到，找不准，难找”的问题。

在地址的查询上，在一定精度内，定位地图对地址的查询能做到：唯一性；精确性；迅速性。

定位地图它对城市进行了数字分区，数字地点理论上都处于一个分区上，这样只要知道地址的数字编码，就可以在定位地图上准确地知道其位置。此位置是唯一的，特别是在今天的网络中环境，此查询也是唯一的，它完全有别于很多地图搜索引擎搜出的多个结果。

精确定位地图能使搜索的精度和唯一性得到很好的保证。定位地图的刻度是以实地的物理距离为基础的，是标准的固定距离，1个标准刻度所表示的实地距离，就是定位的精度。如果1个标准刻度单位代表物理距离100米，则定位的精度就是100米。如果1个标准刻度单位代表物理距离10米，则定位的精度就是10米。但根据目前的实际情况我们定100米。

城市中心地标数字精确定位地图是真正意义上的数字地图，它对数字地址查询难度与地图的大小、城市道路数量，结构，密度没有本质上的联系，它仅取决于城市的数字分区与编码，所以它的查询的速度非常的迅速，精确。如果是电子化数字地图，则查询的速度将比传统的电子地图快很多个数量级的倍数。在传统的城市地图中，对地址的查询数度取决与城市的大小，地址的标准化程度，城市地理密度等等因素。在实际使用过程中得出的结论是传统地图还是很难解决“找不到，找不准，难找”的问题的。

城市中心地标数字精确定位地图有非常好的电子化运用功能，会极大地促进城市地图的电子化、数字化发展，实现很多传统语言文字地图所不能实现的功能。

定位地图是真正意义上的数字地图，地址，区域的编码将完全数字化，这样计算机可以很好地处理这些数据，实现很多复杂的功能。

这为以后地图的电子化发展打下基础。

由于各国语言文字、文化、科技、地域大小等因素的影响，各国城市地图的地址编写习惯各不相同，不同的语言和国籍的人们在使用时，会遇到很大的困难和不便。

定位地图是数字化的地图，与当地语言文字没有本质的联系，这样不同的语言背景人群，不管是不是熟悉当地城市的地理街道环境，都可以毫不费力地在地图上找到目标。

可以预见，定位地图会极大地促进全球城市的商务，旅游等等活动，最终加速全球化的进程。

城市中心地标数字精确定位地图具有可计算性、虚拟性。

城市中心地标数字精确定位地图是真正意义上的数字地图，它通过虚拟的城市中心坐标系来划分一个真实的城市区域。它以二元坐标的形式对城市区域进行数字编码，使城市的地址有了一个唯一的数学编码，地址与地址之间存在内在的数学逻辑关系，具有可比较，可计算的特性。

对于同一区域内的很多的语言文字地址来说，他们可以共同的内在的使用一个标准的数字地址，理论上在固定区域内的，可以有无限多个地址对应一个数字地址，这在使用上是非常方便的。因为这唯一的一个数字地址已经能完美的满足人们的定位，导航，分类等基本的地图功能了！所以，同一区域只有唯一的数字地址，可以有成千上万的传统语言文字地址。

总之，城市中心地标数字精确定位地图为以后城市的数字化发展，城市地理信息的数字化统计，计算，分类，分析提供了基础的计算环境。

Claims (3)

1、一种数字地图精确定位方法，其步骤如下：

(1)在地图上设定一个原点；

(2)通过该原点沿纵横两个方向设定坐标轴；

(3)在坐标轴上设定特定间距；

(4)在地图的四个边框设有由方向加数字形式的编码。

2、根据权利要求1所述的数字地图精确定位方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述特定间距代表实际距离100米。

3、根据权利要求2所述的数字地图精确定位方法，其特征在于：所述步骤(4)中所述上边框的编码为Nn，下边框的编码为Sn，左边框的编码为Wn，右边框的编码为En，其中n为自然数。