CN103577678A - 一种任意变形地图精准量算的方法 - Google Patents

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CN103577678A CN201210279008.7A CN201210279008A CN103577678A CN 103577678 A CN103577678 A CN 103577678A CN 201210279008 A CN201210279008 A CN 201210279008A CN 103577678 A CN103577678 A CN 103577678A
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Abstract

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。

Description

一种任意变形地图精准量算的方法
技术领域
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
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。
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
本发明公开了一种任意变形地图精准量算的方法,其中,
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=1、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=1、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(pxi,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(xi,yi);
在所述地图上选取T个量算点Pz(z=1、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=1、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(pxi,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=1、2、3……N-1或N,N≥4且N≤M)的像素信息数据Pj(pxj,pyj)和N个对应点Qj(j=1、2、3……N-1或N,N≥4且N≤M)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(pxj,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,yj)计算出所述Pt点位于所述地理坐标系中的对应点Qt(t=1、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=1、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。
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。
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。
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),采用距离公式
Figure BDA00001981348500031
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。
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。
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。
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(pxj,pyj)和所述Pt点的像素信息数据Pt(pxt,pyt)建立拟合比例关系:
kx=f1(pxt,px1,px2……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……xN),yt=f4(ky,y1,y2……yN);
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。
上述的地图精准量算的方法,其中,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=1、2、3……T-1或T)和点Qh(h=g-1)之间构成的线段的长度
Figure BDA00001981348500032
重复上述长度Lg的计算公式依次量算出相邻对应点构成线段的长度并对所有线段的长度进行和运算,得出T个对应点Qz构成的多线段的长度;
其中,k为地理坐标系的计量单位转换到长度计量单位的换算系数,xg为Qg点在地理坐标系中X轴的坐标,xh为Qh点在地理坐标系中X轴的坐标,yg为Qg点在地理坐标系中Y轴的坐标,yh为Qh点在地理坐标系中Y轴的坐标。
上述的地图精准量算的方法,其中,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=R2×(Sum-(n-2)×π),进行所述T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;
其中,n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
S = | x 1 × y 2 - x 2 × y 1 + x 2 × y 3 - x 3 × y 2 + . . . + x n × y 1 - x 1 × y n | 2 , 进行所述T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;
其中,S为多边形面积,xn为多边形顶点n在地理参考系X轴坐标值,yn为多边形顶点n在地理参考系Y轴坐标值。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明提出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。
附图说明
图1是本发明地图精准量算的方法中选取特征点的示意图;
图2是本发明地图精准量算的方法中索引格的放大示意图;
图3是本发明地图精准量算的方法中特征点数据库表格;
图4是本发明地图精准量算的方法中选取距离量算点最近四个特征点的示意图;
图5是本发明地图精准量算的方法中选取距离量算点最近N个特征点的数据库表格;
图6是本发明地图精准量算的方法中选取距离量算点最近四个特征点的数据库表格;
图7是本发明地图精准量算的方法中距离量算的效果图;
图8是本发明地图精准量算的方法中面积量算的效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明:
本发明一种任意变形地图精准量算的方法,主要应用于移动终端如平板电脑、手机等设备上:
首先,将失去地理参考系的地图导入于移动终端内,该地图可以为任意不规则的地图如任意变形地图、手绘地图等,选取M个(M≥4,M为正整数)反映地物类型或区域地理分布特点的点如学校、医院或设置的索引格网格结点等为特征点Pi(i=1、2、3……M-1或M),且该特征点Pi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,即通过查询或测量能够得知该特征点Pi在地理坐标系中的对应点Qi(i=1、2、3……M-1或M)的地理坐标信息数据Qi(xi,yi)如WGS-84坐标系中的经纬度信息,无线通信基站信息数据和/或Wi-Fi站点信息数据等,并在该地图上设置像素坐标系,以获取该地图上M个特征点Pi的像素信息数据Pi(pxi,pyi),再将M个特征点Pi的像素信息数据Pi(pxi,pyi)和对应点Qi的地理坐标信息数据Qi(xi,yi)关联录入特征点数据库。
其次,在上述地图上选取T个量算点Pz(z=1、2、3……T-1或T,T≥2),并获取该T个量算点Pz的像素信息数据Pz(pxz,pyz)后,针对T个量算点Pz中的一点Pt进行拟合运算,具体的:
选取并利用T个量算点Pz的像素信息数据Pz(pxz,pyz)中的点Pt(t=1、2、3……T-1或T)的像素信息数据Pt(pxt,pyt),遍历搜索特征点数据库中的M个特征点Pi的像素信息数据Pi(pxi,pyi),选取距离量算点Pt最近的N(N≥4且N≤M)个特征点Pj(j=1、2、3……N-1或N),并调取该N个特征点Pj的像素信息数据Pj(pxj,pyj);即通过采用公式距离公式分别计算上述M个特征点Pi分别与量算点Pt的距离,并选取距离最小的且包含有不在同一直线上的三个特征点N个特征点Pj;其中,Si为特征点Pi与量算点Pt之间的距离。
根据上述N个特征点Pj的像素信息数据Pj(pxj,pyj)和量算点Pt的像素信息数据Pt(pxt,pyt)建立拟合比例关系式:
kx=f1(pxt,px1,px2……pxN),ky=f2(pyt,py1,py2……pyN);
根据上述拟合关系式和N个对应点Qj的地理坐标信息数据Pj(xj,yj)计算出量算点Pt点位于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……xN),yt=f4(ky,y1,y2……yN);
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。
然后,再次选取并利用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步骤,得到该点位于地理坐标系中的地理坐标信息数据,依次循环上述运算步骤,计算出T个量算点Pz在地理坐标参考系中T个对应点Qz(z=1、2、3……T-1或T,T≥2)的地理坐标信息数据Qz(xz,yz)。
之后,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中相邻的点Qg(g=1、2、3……T-1或T)和点Qh(h=g-1)之间构成的线段的长度
Figure BDA00001981348500061
重复上述长度Lg的计算公式依次量算出相邻对应点构成线段的长度并对所有线段的长度进行和运算,得出T个对应点Qz构成的多线段的长度;其中,k为地理坐标系的计量单位转换到长度计量单位的换算系数,xg为Qg点在地理坐标系中X轴的坐标,xh为Qh点在地理坐标系中X轴的坐标,yg为Qg点在地理坐标系中Y轴的坐标,yh为Qh点在地理坐标系中Y轴的坐标。
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=R2×(Sum-(n-2)×π),进行该T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;其中,n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
S = | x 1 × y 2 - x 2 × y 1 + x 2 × y 3 - x 3 × y 2 + . . . + x n × y 1 - x 1 × y n | 2 , 进行该T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;其中,S为多边形面积,xn为多边形顶点n在地理参考系X轴坐标值,yn为多边形顶点n在地理参考系Y轴坐标值。
最后,将量算的距离或面积根据精度要求绘制到地图上进行显示。
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。
实施例:
如图1所示,在移动终端的变形地图1上设置一个和该变形地图1一起变形的索引格(网格)2;如图2所示,该索引格2对应的实地距离为200m*200m(即每个网格21的距离均是200m),并以索引格2的所有的M个网格结点22为特征点Pi(i=1、2、3……M-1或M,M为正整数),建立像素坐标后,获取每个特征点的像素信息数据Pi(pxi,pyi)和在WGS-84坐标系上与特征点Pi匹配的对应点Qi的经纬度数据Qi(xi,yi)。
如图3所示,将特征点Pi的像素信息数据Pi(pxi,pyi)和对应点Qi经纬度数据Qi(xi,yi)关联录入特征点数据库(i=1、2、3……M-1或M,M为正整数)。
如图4所示,进行遍历搜索,由于本实施例中的网格分布均匀,所以只搜索分布在量算点Pt上下左右且离量算点Pt距离最近的4个点即可。
首先,采用公式|pxi-pxt|≤140和|pyi-pyt|≤140,计算与量算点Pt点在像素坐标系上的X轴和Y轴上距离都小于或等于140的N(N>=4)个特征点Pj(pxj,pyj);其中,pxt为量算点Pt在像素坐标X轴上的坐标,pyt为量算点Pt在像素坐标Y轴上的坐标,pxi为特征点Pi在像素坐标X轴上的坐标,pyi为特征点Pi在像素坐标Y轴上的坐标(i=1、2、3、4....M,且M≥N);为了保证在任意点周围都可以搜索到其所属格网的4个格网顶点,即选取包围量算点Pt的网格的4个顶点P1、P2、P3和P4。在大量测试后,发现搜索的缓冲区半径位于130像素和160像素之间时,一定能搜索到4个格网点,而为了达到搜索结果不会冗余的效果,经过测试发现缓冲区半径设为140像素是最优值。
如图4-5所示,筛选出符合的N个点后,其中四个网格顶点的筛选具体如下:
左上角P1点的筛选条件是:同时满足pxi<pxt和pyi>pyt的R1(1≤R1≤N)个点,且采用公式
Figure BDA00001981348500081
筛选出距离Pt点最近的点,就是左上角点P1,Si为R1个点中第i点到Pt点的距离;
右上角P2点的筛选条件是:同时满足pxi>pxt和pyi>pyt的R2(1≤R2≤N)个点,在采用公式
Figure BDA00001981348500082
筛选出距离Pt点最近的点,就是右上角点P2,Si为R2个点中第i点到Pt点的距离;
左下角P3点的筛选条件是:同时满足pxi<pxt和pyi<pyt的R3(1≤R3≤N)个点,在采用公式
Figure BDA00001981348500083
筛选出距离Pt点最近的点,就是右下角点P3,Si为R3个点中第i点到Pt点的距离;
右下角P4点的筛选条件是:同时满足pxi>pxt和pyi<pyt的R4(1≤R4≤N)个点,在采用公式
Figure BDA00001981348500084
筛选出距离Pt点最近的点,就是右下角点P4,Si为R4个点中第i点到Pt点的距离;
从而得出如图6所示的四个顶点P1、P2、P3、P4的经纬度信息和对应点Q1、Q2、Q3、Q4的像素信息图表。
然后,进行纠正拟合运算,以计算出在像素坐标系下当前量算点Pt与四个顶点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)和P4(x4,y4)的拟合系数kx的值:
k1=(pxt-px1)/(px2-px1),
k2=(pxt-px3)/(px4-px3),
k3=(pyt-py3)/(py1-py3),
k4=(pyt–py4)/(py2–py4);
其中,pxt为量算点Pt在像素坐标系下X轴的坐标,pyt为量算点Pt在像素坐标系下Y轴的坐标,p1为Pt所属网格的左上角顶点,p2为Pt所属网格的右上角顶点,p3为Pt所属网格的左下角顶点,p4为Pt所属网格的右下角顶点,k1为Pt在X轴方向相对于P1、P2的拟合系数,k2为Pt在X轴方向相对于P3、P4的拟合系数,k3为Pt在Y轴方向相对于P1、P3的拟合系数,k4为Pt在Y轴方向相对于P2、P4的拟合系数。
根据量算点Pt在WGS-84坐标系上的对应点Qt的经度坐标为xt,纬度坐标为yt,利用拟合公式:
x1=px1+k1*(px2–px1),
x2=px3+k2*(px4–px3),
xt=k3*x2+(1-k3)*x1
拟合得出Qt点在经度方向的坐标xt
其中,x1是根据P1,P2两个点拟合出的Qt点在经度方向的坐标,x2是根据P3,P4两个点拟合出的Qt点在经度方向的坐标;
同理,根据拟合公式:
y1=py3+k3*(py1–py3),
y2=py4+k4*(py2–py4),
yt=k1*y2+(1-k1)*y1
拟合得出Qt点在纬度方向的坐标yt
其中,y1是根据P1,P2两个点拟合出的Qt点在纬度方向的坐标,y2是根据P3,P4两个点拟合出的Qt点在纬度方向的坐标;
即Pt在WGS-84坐标系上的对应点Qt坐标为(xt,yt)。
重复上述针对量测点Pt的量算步骤,量算出其他量测点在WGS-84坐标系上的对应点的坐标。
最后,对量算出的对应点进行距离量算,由于本实施例中采用WGS-84坐标系,计算相邻两点间距离的公式为:
s1=|gx1-gx2|×95080,
s2=|gy1-gy2|×111200,
s = s 1 2 + s 2 2 ;
其中,gx1为对应点Q1的经度坐标值,gx2为对应点Q2的经度坐标值,gy1为对应点Q1的纬度坐标值,gy2为对应点Q2的纬度坐标值,s1为经度方向距离(m),s2为纬度方向距离(m);s为相邻两点间距离(m);
再对其他线段进行上述相邻两点之间距离量算后,进行和运算,最后量算出的对应点组成的多线段的距离,并绘制在地图上根据经度要求进行显示,形成如图7所示的四点组成的多线段长度为2.3公里。
对量算出的对应点进行面积量算时,由于本实施例中采用WGS-84坐标系,计算多点形成的多边形面积的公式为:
S=R2×(Sum-(n-2)×π),
其中,n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。
将量算得出的多边形面积绘制在地图上根据经度要求进行显示,形成如图8所示的四点组成的多边形面积为0.8平方公里。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明提出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。
通过说明和附图,给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例,基于本发明精神,还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例,然而,这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言,阅读上述说明后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此,所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容,都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

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=1、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=1、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(pxi,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(xi,yi);
在所述地图上选取T个量算点Pz(z=1、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=1、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(pxi,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=1、2、3……N-1或N,N≥4且N≤M)的像素信息数据Pj(pxj,pyj)和N个对应点Qj(j=1、2、3……N-1或N,N≥4且N≤M)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(pxj,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,yj)计算出所述Pt点位于所述地理坐标系中的对应点Qt(t=1、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=1、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(pxi,pyi),采用距离公式
Figure FDA00001981348400021
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。
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,pyj)和所述Pt点的像素信息数据Pt(pxt,pyt)建立拟合比例关系:
kx=f1(pxt,px1,px2……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……xN),yt=f4(ky,y1,y2……yN);
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=1、2、3……T-1或T)和点Qh(h=g-1)之间构成的线段的长度
Figure FDA00001981348400031
重复上述长度Lg的计算公式依次量算出相邻对应点构成线段的长度并对所有线段的长度进行和运算,得出T个对应点Qz构成的多线段的长度;
其中,k为地理坐标系的计量单位转换到长度计量单位的换算系数,xg为Qg点在地理坐标系中X轴的坐标,xh为Qh点在地理坐标系中X轴的坐标,yg为Qg点在地理坐标系中Y轴的坐标,yh为Qh点在地理坐标系中Y轴的坐标。
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=R2×(Sum-(n-2)×π),进行所述T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;
其中,n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
S = | x 1 &times; y 2 - x 2 &times; y 1 + x 2 &times; y 3 - x 3 &times; y 2 + . . . + x n &times; y 1 - x 1 &times; y n | 2 , 进行所述T个对应点Qz构成的多边形图形的量算;
其中,S为多边形面积,xn为多边形顶点n在地理参考系X轴坐标值,yn为多边形顶点n在地理参考系Y轴坐标值。
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