CN104462860B - 定位数据的处理方法及处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定位数据的处理方法及处理装置,其中,定位数据的处理方法,包括:根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;以所述指定坐标点为基准点,对定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。通过本发明的技术方案,能够删除定位数据中的冗余部分,降低了对定位数据的处理和存储难度,同时减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种定位数据的处理方法和一种定位数据的处理装置。
背景技术
现有的基于GPS的导航、跟踪、监控等应用都是基于目标所在位置的经纬度信息来完成对目标的定位,并将GPS采集到的目标经纬度信息与目的地位置的经纬度信息进行对比来判断目标的移动方向。
经纬度的划分以整个地球为对象进行划分的,日常生活中人们活动的范围大都在几十公里的范围内,这和地球的周长比起来是一个很小的数据,反应在经纬的变化上也是一个很小的数值,通常为经纬度小数点后面的数据。例如地球的周长为140192Km,1Km的距离反应在经度上的变化为(1/140192)×360,大约为0.00257度。而现在对导航的精度要求已经达到了2米以内,2米的距离反应在经纬度的变化上将是一个更小的值,所以GPS输出的经纬信息真正的“有用值”只是小数点后面的几位,其它的信息大部分都是冗余的。
从数据记录与传输角度而言,浮点数的表示所占的位数通常是整数的两倍,增加了存储的难度,也增加了传输的数据量;从数据处理的角度而言,处理器要处理的是浮点数据,浮点数据的处理难度要远大于整数的处理难度,所以直接以经纬度数据进行定位增加了数据处理的难度。
因此,如何能够降低对定位数据的处理和存储难度,减少定位数据中的冗余信息,以降低处理的处理负担成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一,提出了一种新的定位数据的处理方案,能够删除定位数据中的冗余部分,降低了对定位数据的处理和存储难度,同时减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担。
有鉴于此,本发明提出了一种定位数据的处理方法,包括:根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
在该技术方案中,通过以作为坐标原点的指定坐标点为基准点,对定位数据进行归一化处理,使得能够删除定位数据中的冗余部分,降低了数据传输和处理的难度;而通过将归一化处理后的坐标转换为整数坐标,减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担;同时,通过建立整数坐标与实际物理位置之间的对应关系,也使得能够将处理后的整数坐标与上述指定物体的实际物理位置进行对应,以根据处理后的整数坐标确定上述指定物体的实际物理位置。其中,定位数据可以是实时获取到的指定物体的定位数据,也可以是数据库中存储的定位数据,如某一个物体的所有定位数据,当指定物体为多个物体时,可以将指定物体的定位数据看作坐标系中的所有定位数据,即多个物体的定位数据占据了整个坐标系。
在上述技术方案中,优选地,选择作为所述坐标原点的指定坐标点的步骤具体包括:选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
在该技术方案中,通过选择上述区域外的坐标点或区域的边缘上的坐标点作为上述指定坐标点,使得获取到的坐标数据都为正数,进而能够方便对坐标数据的进一步处理。
在上述技术方案中,优选地,将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标的步骤包括:对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
在该技术方案中,通过对归一化处理后的坐标进行对数运算处理,使得能够将浮点数转换为整数,降低了处理器的处理负担。
在上述技术方案中,优选地,在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后还包括:选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标转换为正数坐标。
在上述技术方案中,优选地,采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标。
在该技术方案中,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
根据本发明的另一方面,还提出了一种定位数据的处理装置,包括:坐标系建立单元,用于根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;获取单元,用于获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;第一处理单元,用于以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;第二处理单元,用于将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;建立单元,用于根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
在该技术方案中,通过以作为坐标原点的指定坐标点为基准点,对定位数据进行归一化处理,使得能够删除定位数据中的冗余部分,降低了数据传输和处理的难度;而通过将归一化处理后的坐标转换为整数坐标,减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担;同时,通过建立整数坐标与实际物理位置之间的对应关系,也使得能够将处理后的整数坐标与上述指定物体的实际物理位置进行对应,以根据处理后的整数坐标确定上述指定物体的实际物理位置。其中,定位数据可以是实时获取到的指定物体的定位数据,也可以是数据库中存储的定位数据,如某一个物体的所有定位数据,当指定物体为多个物体时,可以将指定物体的定位数据看作坐标系中的所有定位数据,即多个物体的定位数据占据了整个坐标系。
在上述技术方案中,优选地,所述坐标系建立单元具体用于:选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
在该技术方案中,通过选择上述区域外的坐标点或区域的边缘上的坐标点作为上述指定坐标点,使得获取到的坐标数据都为正数,进而能够方便对坐标数据的进一步处理。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元具体用于:对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
在该技术方案中,通过对归一化处理后的坐标进行对数运算处理,使得能够将浮点数转换为整数,降低了处理器的处理负担。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元还用于:在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后,选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标转换为正数坐标。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标。
在该技术方案中,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
通过以上技术方案,能够删除定位数据中的冗余部分,降低了对定位数据的处理和存储难度,同时减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的定位数据的处理方法的示意流程图;
图2示出了根据本发明的实施例的定位数据的处理装置的示意框图;
图3示出了根据本发明的实施例的坐标与物理位置的对应关系示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的定位数据的处理方法的示意流程图。
如图1所示,根据本发明的实施例的定位数据的处理方法,包括:步骤102,根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;步骤104,获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;步骤106,以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;步骤108,将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;步骤110,根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
在该技术方案中,通过以作为坐标原点的指定坐标点为基准点,对定位数据进行归一化处理,使得能够删除定位数据中的冗余部分,降低了数据传输和处理的难度;而通过将归一化处理后的坐标转换为整数坐标,减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担;同时,通过建立整数坐标与实际物理位置之间的对应关系,也使得能够将处理后的整数坐标与上述指定物体的实际物理位置进行对应,以根据处理后的整数坐标确定上述指定物体的实际物理位置。其中,定位数据可以是实时获取到的指定物体的定位数据,也可以是数据库中存储的定位数据,如某一个物体的所有定位数据,当指定物体为多个物体时,可以将指定物体的定位数据看作坐标系中的所有定位数据,即多个物体的定位数据占据了整个坐标系。
在上述技术方案中,优选地,选择作为所述坐标原点的指定坐标点的步骤具体包括:选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
在该技术方案中,通过选择上述区域外的坐标点或区域的边缘上的坐标点作为上述指定坐标点,使得获取到的坐标数据都为正数,进而能够方便对坐标数据的进一步处理。
在上述技术方案中,优选地,将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标的步骤包括:对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
在该技术方案中,通过对归一化处理后的坐标进行对数运算处理,使得能够将浮点数转换为整数,降低了处理器的处理负担。
在上述技术方案中,优选地,在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后还包括:选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标转换为正数坐标。
在上述技术方案中,优选地,采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标。
在该技术方案中,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
图2示出了根据本发明的实施例的定位数据的处理装置的示意框图。
如图2所示,根据本发明的实施例的定位数据的处理装置200,包括:坐标系建立单元202、获取单元204、第一处理单元206、第二处理单元208和建立单元210。
其中,坐标系建立单元202,用于根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系。
获取单元204,用于获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点。
第一处理单元206,用于以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标。
第二处理单元208,用于将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标。
建立单元210,用于根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
在该技术方案中,通过以作为坐标原点的指定坐标点为基准点,对定位数据进行归一化处理,使得能够删除定位数据中的冗余部分,降低了数据传输和处理的难度;而通过将归一化处理后的坐标转换为整数坐标,减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担;同时,通过建立整数坐标与实际物理位置之间的对应关系,也使得能够将处理后的整数坐标与上述指定物体的实际物理位置进行对应,以根据处理后的整数坐标确定上述指定物体的实际物理位置。
在上述技术方案中,优选地,所述坐标系建立单元202具体用于:选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
在该技术方案中,通过选择上述区域外的坐标点或区域的边缘上的坐标点作为上述指定坐标点,使得获取到的坐标数据都为正数,进而能够方便对坐标数据的进一步处理。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元208具体用于:对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
在该技术方案中,通过对归一化处理后的坐标进行对数运算处理,使得能够将浮点数转换为整数,降低了处理器的处理负担。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元208还用于:在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后,选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标转换为正数坐标。
在上述技术方案中,优选地,所述第二处理单元208采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标。
在该技术方案中,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
综上,本发明主要提出了一种对经纬度数据进行处理的方法,通过一定的数学运算对经纬度进行坐标变化,避免了冗余信息的处理与传输,并将浮点运算转化为整数运算。
具体地,本发明的技术方案主要分为三个部分:1、选定导航区域,建立坐标系;2、对导航区域内的经纬度进行坐标变化;3、对数坐标系下物理位置的建立。
1、选定导航区域,坐标系的建立。主要包括以下步骤:
1)选定导航的区域,可以是一个地区或国家;
2)以纬度为横轴、经度为纵轴,并选择区域外或边缘上的一个点(接近区域边缘)作为坐标原点建立经纬度坐标系;当然,也可以以经度为横轴,纬度为纵轴建立坐标系。
3)坐标系的点记为:w=(x1,y1)…(xi,yi)…(xm,yn),其中,(x0,y0)为坐标原点,x表示纬度坐标,y表示经度坐标。
2、对导航区域内的经纬度进行坐标变化,即将经纬度坐标系转换为对数坐标系。
1)经纬度坐标系差分:
坐标系差分是将经纬度坐标系的所有点减去坐标原点,坐标原点归一化为(0,0),差分后的坐标系如下:
W=(x1-x0,y1-y0),(x2-x0,y2-y0)…(xi-x0,yj-y0)…(xm-x0,yn-y0)。
2)对数运算:
对差分后得到的点再进行对数运算,其运算公式如下:
Q=C+[(k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0))…(k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0))...];其中,k1和k2是比例系数,α,β为分别横轴和纵轴的底数,C为平移系数,生成的坐标系下的点表示为:
Q=(χ1,ε1),(χ2,ε2)…(χi,εj)…(χm,εn)。
3、对数坐标系下物理位置的建立。
对数坐标变换是线性变换,经纬度坐标的点到新坐标系的点是一一对应的。所以将经纬度所对应的实际物理位置与变化后的坐标一一对应即可,其对应关系如图3所示。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
1、区域的选取。
如深圳市所占的经度范围是:113.7667度到114.6167度,纬度变化范围是:22.45度到22.8667度。选取深圳市的一些经纬度点如下:(22.4501,113.7668)、(22.4510,113.7677)、(22.4600,113.7767)和(22.5500,113.8667)。
2、坐标变换。
2.1、选取(22.45,113.7667)作为新坐标变化的原点,上述四个点减去原点后得到的结果如下:(0.0001,0.0001)、(0.0010,0.0010)、(0.0100,0.0100)、(0.1000,0.1000)。
2.2、通过上述变化公式,选取k1和k2为1,α,β为10,则坐标变换后的点为:(-4,-4)、(-3,-3)、(-2,-2)、(-1,-1)。
2.3、选择平移系数C为4,则四个点依次变为(0,0)、(1,1)、(2,2)、(3,3),将负数坐标值转换为正数坐标值。
3、对数坐标系下物理位置的建立。
将经纬度(22.4501,113.7668)、(22.4510,113.7677)、(22.4600,113.7767)、(22.5500,113.8667)所对应的位置分别与(0,0)、(1,1)、(2,2)、(3,3)对应起来即可。
虽然上述实施例中选取的点是方便计算的特殊点,但是通过合理的选取k1、k2和α,β,再结合定位的精度(与变换后舍弃的小数点有关)能将经纬度坐标转换为整数坐标。
本发明的上述技术方案具有以下技术效果:
1)能够将浮点运算转化为整数运算,减少了处理器的数据处理量。比如对(0,0)进行数据处理要比处理(22.4501,113.7668)容易的多。
2)删除了经纬度坐标信息中冗余的部分,降低了数据传输与存储量的任务量。比如经纬度(22.4501,113.7668)中整数部分的信息对于本区域来说完全是冗余的,本方案的坐标变换能有效清除该冗余信息,降低数据存储与处理的难度,很显然存储与传输(0,0)要比(22.4501,113.7668)容易的多。
3)本发明由于采用了对数运算,使得数值较小数据在量程上得到放大,很大的数据得到缩小,使得数据的量程得到优化,简化了后续控制的难度,也提高了后续数据处理的精度。
本发明的上述技术方案的应用场景较多,如事先按照上述方案将原始的经纬度坐标系转换为整数坐标系,后续进行相应的定位、导航处理等;或者实时获取到目标物体的定位数据,然后按照上述方案对定位数据进行处理,以得到目标物体的整数坐标,方便了运算。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到目前的定位数据通常是以浮点数进行记录与传输的,而浮点数的表示所占的位数通常是整数的两倍,增加了存储的难度,也增加了传输的数据量;从数据处理的角度而言,处理器要处理的是浮点数据,浮点数据的处理难度要远大于整数的处理难度,所以直接以经纬度数据进行定位增加了数据处理的难度。因此,本发明提出了一种新的定位数据的处理方案,能够删除定位数据中的冗余部分,降低了对定位数据的处理和存储难度,同时减少了处理器的数据处理量,降低了处理器的处理负担。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种定位数据的处理方法,其特征在于,包括:
根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;
获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;
以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;
将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;
根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
2.根据权利要求1所述的定位数据的处理方法,其特征在于,选择作为所述坐标原点的指定坐标点的步骤具体包括:
选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
3.根据权利要求2所述的定位数据的处理方法,其特征在于,将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标的步骤包括:
对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
4.根据权利要求3所述的定位数据的处理方法,其特征在于,在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后还包括:
选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标值转换为正数坐标值。
5.根据权利要求4所述的定位数据的处理方法,其特征在于,采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];
其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
6.一种定位数据的处理装置,其特征在于,包括:
坐标系建立单元,用于根据需要进行导航的区域,选择作为坐标原点的指定坐标点,并基于所述指定坐标点建立坐标系;
获取单元,用于获取针对指定物体的定位数据,所述定位数据是由经纬度数据组成的坐标点;
第一处理单元,用于以所述指定坐标点为基准点,对所述定位数据进行归一化处理,以得到归一化处理后的坐标;
第二处理单元,用于将所述归一化处理后的坐标转换为整数坐标;
建立单元,用于根据所述定位数据与所述指定物体的实际物理位置之间的对应关系,建立所述整数坐标与所述实际物理位置之间的对应关系。
7.根据权利要求6所述的定位数据的处理装置,其特征在于,所述坐标系建立单元具体用于:
选择所述区域外的坐标点或所述区域的边缘上的坐标点作为所述指定坐标点。
8.根据权利要求7所述的定位数据的处理装置,其特征在于,所述第二处理单元具体用于:
对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理,以得到所述整数坐标。
9.根据权利要求8所述的定位数据的处理装置,其特征在于,所述第二处理单元还用于:
在对所述归一化处理后的坐标进行对数运算处理之后,选择平移系数,以将所述整数坐标中的负数坐标转换为正数坐标。
10.根据权利要求9所述的定位数据的处理装置,其特征在于,所述第二处理单元采用以下公式将所述归一化处理后的坐标转换为所述整数坐标:
Q=C+[k1×logα(x1-x0),k2×logβ(y1-y0)];
其中,(x1-x0)表示归一化处理后的横坐标,(y1-y0)表示归一化处理后的纵坐标,α和β分别表示横坐标和纵坐标进行对数运算时的底数,K1和K2表示比例系数,C表示平移系数,Q表示所述整数坐标,x0是上述指定坐标点的横坐标,y0是上述指定坐标点的纵坐标,x1是获取到的定位数据的横坐标,y1是获取到的定位数据的纵坐标。
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