專利名稱：電子地圖的糾偏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一般圖像數(shù)據(jù)的處理方法，進(jìn)一步涉及一種電子地圖的糾偏方法。
背景技術(shù)：
原有的智能調(diào)度系統(tǒng)大多采用本地地圖進(jìn)行地圖服務(wù)、如maplnfo地圖，ArcGIS地圖等，但地圖的服務(wù)效果及功能已不如現(xiàn)今流行的google地圖。針對公交行業(yè)需要在地圖上實(shí)時反應(yīng)上傳回來的GPS點(diǎn)坐標(biāo)，Google電子地圖存在偏移的問題存在。這就造成了車輛傳來的GPS坐標(biāo)點(diǎn)無法準(zhǔn)確的反饋在地圖上。針對于各行業(yè)應(yīng)用的不同，解決的方法也不盡相同。以往可行的糾偏解決辦法一般都是建立自己的糾偏數(shù)據(jù)庫，但針對全部經(jīng)緯度點(diǎn)建立起來的糾偏庫數(shù)據(jù)量龐大。針對智能調(diào)度系統(tǒng)中g(shù)is系統(tǒng)的車輛實(shí)時監(jiān)控功能和軌跡回放功能，需要糾偏的數(shù)據(jù)集龐大且與數(shù)據(jù)庫交互頻繁，單一查詢糾偏庫會對數(shù)據(jù)庫造成很大的壓力，且返回的速度不能保證。如果開發(fā)一種應(yīng)用于智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用的糾偏算法，成為一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本方法開發(fā)的目的在于提供一種數(shù)據(jù)交互量較小的電子地圖糾偏方法；進(jìn)一步的目的在于提供一種基于google地圖應(yīng)用的數(shù)據(jù)交互量較小的電子地圖糾偏方法。本方法通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)步驟一柵格劃分，將需要糾偏區(qū)域的電子地圖按照南北方向等分為N個平行區(qū)域、東西方向劃M個平行區(qū)域，形成M*N個矩形柵格；步驟二 偏移量計(jì)算，確定每個柵格中心的電子地圖經(jīng)緯度X1M、YIn,以及實(shí)際物理經(jīng)緯度X0M、YOn,計(jì)算并存儲每個柵格的經(jīng)度偏移量X2m、Y2n，X2m=X1m-X0m, Y2n=Y1n_Y0n ；步驟三柵格搜索，對于每個需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，首先確定其所在的柵格，然后按照所在柵格中心偏移量X2M、Y2N，進(jìn)行糾偏。所述步驟一的柵格劃分方法為，將柵格劃分為3級，按照所劃分的一級柵格數(shù)據(jù)將各柵格的邊界數(shù)據(jù)分別寫入第一 Excel表，字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、一級柵格編號、所含二級柵格編號；在一級柵格內(nèi)，將一級柵格進(jìn)行二次劃分，將劃分好的區(qū)域邊界數(shù)據(jù)寫入第二Excel表,字段分別為邊界右上角點(diǎn)緯度值、邊界右上角點(diǎn)經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)緯度值、邊界左下角點(diǎn)經(jīng)度值、二級柵格編號、所屬一級柵格編號、所含三級柵格編號；在二級柵格內(nèi)，將二級柵格進(jìn)行二次劃分，將柵格邊界數(shù)據(jù)及柵格中心點(diǎn)數(shù)據(jù)通過導(dǎo)入程序?qū)懙降谌鼸xcel表中，字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、柵格的經(jīng)度偏移量X2M、柵格的緯度偏移量X2M、所屬二級柵格編號。
所述步驟三的柵格搜索方法為，逐級建立柵格邊界數(shù)組，第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)搜索時，先按一級數(shù)組進(jìn)行搜索，然后逐級遞增。所述步驟三的柵格具體搜索方法為，定義邊界變量P，將第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)所在三級柵格的邊界變量賦給邊界變量P，第二個數(shù)據(jù)點(diǎn)柵格搜索時，首先判斷其是否在邊界變量P內(nèi)，如果在P內(nèi)，直接使用第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)的經(jīng)度偏移量和緯度偏移量，如果不在，則在邊界變量P的上一級柵格邊界數(shù)組中進(jìn)行遍歷，直到找到邊界，并將此時的邊界變量付給邊界變量P ;下一個數(shù)據(jù)點(diǎn)的搜索方法依次類推。所述步驟二中偏移量的計(jì)算方法如下引入google地圖和百度地圖模塊,將柵格中心在google地圖的經(jīng)緯度值傳入百度接口，利用百度地圖的googleToBaidu糾偏方法，先將goole地圖經(jīng)緯度值轉(zhuǎn)化為百度地圖的經(jīng)諱度值；定義google地圖上的點(diǎn)坐標(biāo)值為google_x、google_y,相當(dāng)于X1M、YIn ;將轉(zhuǎn)化后的百度經(jīng)緯度坐標(biāo)定義為xl，yl,將其看做真實(shí)的經(jīng)緯度值，調(diào)用百度地圖的gpsToBaidu糾偏方法,將xl, xl轉(zhuǎn)化為百度坐標(biāo)x2, y2 ;定義真實(shí)坐標(biāo)值為gps_x、gps_y，相當(dāng)于實(shí)際物理經(jīng)纟韋度X0M、Y0N,利用二次擬合的方法,通過公式gps_x=2xl_x2, gps_y=2yl-y2得出的值為真實(shí)的gps坐標(biāo)；將google地圖上的經(jīng)緯度值與真實(shí)的經(jīng)緯度坐差值 gps 運(yùn)算，BP X2m=offset_x=googIe_x-gps_x=XIm-XOm, Y2N=offset_y=googIe_y-gps_Y=YIn-YOn ;得出的結(jié)果便是該柵格區(qū)域內(nèi)的偏移量。本方法相對于現(xiàn)有技術(shù)方法有如下優(yōu)點(diǎn)1、引入柵格劃分方法，將邊界區(qū)域坐標(biāo)與行政區(qū)域坐標(biāo)相結(jié)合。針對城市進(jìn)行糾偏值可大大縮小糾偏數(shù)據(jù)的查詢量。2、在糾偏方法中引入邊界判斷機(jī)制。當(dāng)需要糾偏的結(jié)果集中兩點(diǎn)的距離較近時會處于同一個區(qū)塊內(nèi)，這樣通過邊界判斷可直接返回偏移量，大大減少了數(shù)據(jù)庫的交互，提高了性能。


圖1是實(shí)施例方法的邏輯框圖。
具體實(shí)施例方式以中國地圖為例，說明本方法的應(yīng)用。(一)柵格的劃分方法在中國區(qū)域內(nèi)取東經(jīng)135. 04167175293度，北緯53. 5499992370605度，西經(jīng)
73.6666641235352，南緯3. 86666655540466度作為基準(zhǔn)參數(shù)。一級柵格將中國區(qū)域東西方向等分為3塊，南北方向等分為4塊；二級柵格將每個一級柵格等分為20 X 20的區(qū)域；三級柵格將每個二級柵格等分為10X 10的區(qū)域。引入google mapapi,通過var polyline=newgoogle, maps. Polyline ({path});方法在地圖上顯示按比例劃分的柵格區(qū)域。(二)形成本地?cái)?shù)據(jù)文件當(dāng)柵格區(qū)域劃分完成后，編寫讀寫本地Excel文件。通過程序?qū)⒏骷墫鸥駞^(qū)域的邊界坐標(biāo)點(diǎn)存入Excel本地文件中。并根據(jù)第三級柵格的邊界坐標(biāo)值計(jì)算第三級柵格的中點(diǎn)坐標(biāo)值。讀取本地Excel文件的方法是通過c#語言創(chuàng)建Excel表格，通過操作微軟提供的Excel接口，按照基準(zhǔn)點(diǎn)參數(shù)和各級柵格指定的比例，將各邊界的坐標(biāo)信息存入指定例的Excel文件中。(三)計(jì)算第三級柵格區(qū)域內(nèi)的偏移量本地文件形成后，引入百度地圖糾偏接口，通過c#語言及javascript語言編寫讀取本地文件程序及計(jì)算偏移值程序。計(jì)算由google地圖的偏移值。具體計(jì)算方法如下調(diào)用百度接口，將第三級柵格區(qū)域內(nèi)的中心點(diǎn)的經(jīng)緯度值傳入百度接口，利用百度地圖的googleToBaidu糾偏方法，先將goole地圖經(jīng)緯度值轉(zhuǎn)化為百度地圖的經(jīng)緯度值。定義google地圖上的點(diǎn)坐標(biāo)值為google_x、google_y。將轉(zhuǎn)化后的百度經(jīng)緯度坐標(biāo)定義為xl，yl，將其看做真實(shí)的經(jīng)緯度值，調(diào)用百度地圖的gpsToBaidu糾偏方法,將xl, xl轉(zhuǎn)化為百度坐標(biāo)x2, y2。利用二次擬合的方法,通過公式gps_x=2xl_x2, gps_y=2yl-y2得出的值為真實(shí)的經(jīng)諱度坐標(biāo)。將google地圖上的經(jīng)諱度與真實(shí)的gps經(jīng)諱度坐差值運(yùn)算，即offset_x=google_x-gps_x, offset_y=google_y_gps_y。得出的結(jié)果便是該柵格區(qū)域內(nèi)的偏移量。偏移量計(jì)算完成后，再通過讀寫Excel文件程序，將偏移量寫回第三級柵格區(qū)域邊界表中。制作糾偏數(shù)據(jù)庫在pl/sql中，按照柵格劃分的級別建立三張數(shù)據(jù)表，分別為第一 Excel表、第二 Excel表、第三Excel表。第一 Excel表字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、一級柵格編號、所含二級柵格編號；第二 Excel表字段分別為邊界右上角點(diǎn)緯度值、邊界右上角點(diǎn)經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)緯度值、邊界左下角點(diǎn)經(jīng)度值、二級柵格編號、所屬一級柵格編號、所含三級柵格編號；第三Excel表字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、柵格的經(jīng)度偏移量X2M、柵格的緯度偏移量X2M、所屬二級柵格編號。編寫統(tǒng)一的糾偏接口 根據(jù)用法的不同，糾偏接口中的方法包括正向糾偏方法，即由gps坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為google地圖坐標(biāo)值；逆向糾偏方法，即google地圖糾偏值轉(zhuǎn)化為gps坐標(biāo)值。正向糾偏方法用于在地圖上進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示，逆向糾偏值，用于在地圖上取點(diǎn)存入到標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫中，供報站工具等程序使用。正向糾偏方法首先以數(shù)據(jù)庫傳回來的點(diǎn)結(jié)果集中的第一個塊作為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后通過循環(huán)三張數(shù)據(jù)表，逐級縮小柵格，判斷該點(diǎn)最終落在哪一個三級柵格內(nèi)。將該柵格的編號值、邊界坐標(biāo)信息及偏移量信息取出。然后通過gps_x+offset_x=google_x, gps_y+offset_y=google_y的方法返回正確的點(diǎn)。當(dāng)計(jì)算第二個點(diǎn)的時候，首先應(yīng)用第一次取出的邊界點(diǎn)形成的區(qū)域來判斷該點(diǎn)是否也在第一個區(qū)域內(nèi)，如果在，則返回上一個區(qū)域內(nèi)的糾偏值。如果不在，則通過第一個區(qū)域柵格編號值查找離該柵格最近的十個柵格的邊界數(shù)據(jù)，依次循環(huán)這十個柵格判斷該點(diǎn)在哪個柵格內(nèi)，就返回哪個柵格內(nèi)的偏移量。同時在確認(rèn)柵格的同時，將判斷邊界更換為此時的柵格邊界。如果最近的十個柵格內(nèi)也沒有該點(diǎn)的數(shù)據(jù)，則返回到第二級柵格區(qū)域內(nèi)進(jìn)行查找判斷，再通過二級柵格去確認(rèn)三級柵格的位置。逆向糾偏的方法與正向糾偏方法基本相同，只是最后反回的點(diǎn)是通過google_x-offset_x=gps_x, google_y-offset_y=gps_y 的公式計(jì)算的。(四)實(shí)際應(yīng)用一車輛歷史軌跡回放模塊使用糾偏算法車輛歷史軌跡回放是用于顯示某條線路上的一輛車在該工作日內(nèi)所行走的軌跡點(diǎn)。智能調(diào)度管理系統(tǒng)通過GPRS通訊傳輸每天公交車產(chǎn)生的大量GPS數(shù)據(jù)。歷史軌跡回放的數(shù)據(jù)就依托于上傳的GPS數(shù)據(jù)。首先對單車的數(shù)據(jù)量進(jìn)行分析。I條定位信息=85字節(jié)GPS定位間隔=10秒I輛公交車工作時間=15小時單車日產(chǎn)生GPS數(shù)據(jù)條數(shù)15小時*60分鐘*60秒/10秒=5400條如果要顯示該車的歷史軌跡，則需要在地圖上顯示5400個點(diǎn)。為了準(zhǔn)確的顯示所有軌跡點(diǎn)的位置，需要采用糾偏算法對軌跡點(diǎn)進(jìn)行糾偏。如果單一的通過糾偏數(shù)據(jù)庫進(jìn)行糾偏值的查找，則會造成頻煩的數(shù)據(jù)庫交互，對數(shù)據(jù)庫的壓力和影響都會提高。另一方面，在返回正確坐標(biāo)點(diǎn)的速度上由于多次交互數(shù)據(jù)庫也會造成返回速度緩慢的問題，這樣就是影響用戶的體驗(yàn)。為了解決軌跡點(diǎn)的偏移問題及返回軌跡點(diǎn)的速度問題，將通過數(shù)據(jù)庫查詢過來的信息按照需要分別存入相應(yīng)的數(shù)組，當(dāng)執(zhí)行顯示程序時，首先將第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過循環(huán)邊界數(shù)據(jù)判斷該點(diǎn)所處的柵格區(qū)域的位置，返回該柵格的編號值，邊界坐標(biāo)值及偏移量值，通過與偏移量值進(jìn)行差值運(yùn)算返回正確的軌跡點(diǎn)信息，在返回軌跡點(diǎn)的同時，將該邊界存為全局變量，用于之后的邊界判斷。返回第一個點(diǎn)的正確軌跡點(diǎn)后開始判斷下一個點(diǎn)的正確軌跡點(diǎn)。此時，判斷的方法不再是直接去查找數(shù)據(jù)庫了，而是通過全局變量的邊界對象為判斷該點(diǎn)是否也在此邊界內(nèi)，由于軌跡回放時相互兩個軌跡點(diǎn)的距離比較近，因此在同一個區(qū)域內(nèi)的概率很大。當(dāng)這種情況發(fā)生時，則直接返回該區(qū)域內(nèi)的偏移量值，然后通過差值運(yùn)算直接返回正確的軌跡點(diǎn)。如果此時判斷的結(jié)果是該點(diǎn)不在全局變量所存的區(qū)域內(nèi)時，則需要返回到二級柵格進(jìn)行循環(huán)計(jì)算，得出該點(diǎn)所處的第三級柵區(qū)域的位置，在將此區(qū)域存為全局變量，再繼續(xù)通過上述方法進(jìn)行軌跡點(diǎn)的糾偏。(五)實(shí)際應(yīng)用——繪制線路模塊使用糾偏方法一般在使用電子地圖時，應(yīng)用糾偏算法大多都是為了正確顯示位置信息，即都是由GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為google地圖坐標(biāo)進(jìn)行顯示。但是針對于公交行業(yè)的具體應(yīng)用是會有一種繪制線路的需要，既工作人員通過在地圖上繪制正確的公交線路，或改變原有的公交線路。當(dāng)更改完畢后，需要將這些位置信息全部存入數(shù)據(jù)庫中。如果在沒有外部用應(yīng)時，可以將地圖上取來的經(jīng)緯度信息直接存入數(shù)據(jù)庫，下次進(jìn)行顯示的時候則也不需要進(jìn)行加偏處理，直接顯示就可以在地圖上看到效果。但針對于智能調(diào)度系統(tǒng)來說，除了調(diào)度在應(yīng)用程序時使用數(shù)據(jù)庫，報站工具也需要正確的位置信息。由于車輛上所裝的車載機(jī)計(jì)算的是標(biāo)準(zhǔn)的GPS坐標(biāo)，為了報站的準(zhǔn)確，則在繪制線路時不能直接將google地圖上取來的經(jīng)緯度值直接存入數(shù)據(jù)庫，此時需要將google地圖坐標(biāo),反向轉(zhuǎn)換成GPS坐標(biāo)。繪制線路模塊應(yīng)用糾偏算法時與軌跡回放模塊大體相同，也是通過判斷點(diǎn)所處的柵格區(qū)域的位置來返回正確的坐標(biāo)點(diǎn)，只是在坐差值運(yùn)算時，需要調(diào)用逆向糾偏方法。當(dāng)所以的點(diǎn)全部計(jì)算完畢后，一次性的存入數(shù)據(jù)庫，而不同于軌跡回放單個坐標(biāo)點(diǎn)逐一顯示，逐一操作。
權(quán)利要求
1.電子地圖的糾偏方法，其特征在于，包括步驟一柵格劃分，將需要糾偏區(qū)域的電子地圖按照南北方向等分為N個平行區(qū)域、東西方向劃M個平行區(qū)域，形成M*N個矩形柵格；步驟二 偏移量計(jì)算，確定每個柵格中心的電子地圖經(jīng)緯度X1M、YIn,以及實(shí)際物理經(jīng)緯度X0M、YOn,計(jì)算并存儲每個柵格的經(jīng)度偏移量X2m、Y2n，X2m=X1m-X0m, Y2n=Y1n_Y0n ；步驟三柵格搜索，對于每個需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，首先確定其所在的柵格，然后按照所在柵格中心偏移量X2M、Y2N，進(jìn)行糾偏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子地圖的糾偏方法，其特征在于，所述步驟一的柵格劃分方法為，將柵格劃分為3級，按照所劃分的一級柵格數(shù)據(jù)將各柵格的邊界數(shù)據(jù)分別寫入第一Excel標(biāo)，字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、柵格編號；在一級柵格內(nèi)，將一級柵格進(jìn)行二次劃分，將劃分好的區(qū)域邊界數(shù)據(jù)寫入第二 Excel表，字段分別為邊界右上角點(diǎn)緯度值、邊界右上角點(diǎn)經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)緯度值、邊界左下角點(diǎn)經(jīng)度值、二級柵格編號、所對應(yīng)的一級柵格編號；在二級柵格內(nèi)，將二級柵格進(jìn)行二次劃分，將柵格邊界數(shù)據(jù)及柵格中心點(diǎn)數(shù)據(jù)通過導(dǎo)入程序?qū)懙降谌鼸xcel表中，字段分別為邊界右上角點(diǎn)的緯度值、邊界右上角點(diǎn)的經(jīng)度值、邊界左下角點(diǎn)的緯度值、邊界左下角點(diǎn)的經(jīng)度值、柵格的經(jīng)度偏移量X2M、柵格的緯度偏移量 X2m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電子地圖的糾偏方法，其特征在于，所述步驟三的柵格搜索方法為，逐級建立柵格邊界數(shù)組，第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)搜索時，先按一級數(shù)組進(jìn)行搜索，然后逐級遞士 SS>曰O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電子地圖的糾偏方法，其特征在于，所述步驟三的柵格搜索方法為，定義邊界變量P，將第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)所在三級柵格的邊界變量賦給邊界變量P，第二個數(shù)據(jù)點(diǎn)柵格搜索時，首先判斷其是否在邊界變量P內(nèi)，如果在P內(nèi)，直接使用第一個數(shù)據(jù)點(diǎn)的經(jīng)度偏移量和緯度偏移量，如果不在，則在邊界變量P的上一級柵格邊界數(shù)組中進(jìn)行遍歷，直到找到邊界，并將此時的邊界變量付給邊界變量P;下一個數(shù)據(jù)點(diǎn)的搜索方法依次類推。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述電子地圖的糾偏方法，其特征在于，所述步驟二中偏移量的計(jì)算方法如下引入google地圖和百度地圖模塊,將柵格中心在google地圖的經(jīng)緯度值傳入百度接口，利用百度地圖的googleToBaidu糾偏方法，先將goole地圖經(jīng)緯度值轉(zhuǎn)化為百度地圖的經(jīng)諱度值；定義google地圖上的點(diǎn)坐標(biāo)值為google_x、google_y,相當(dāng)于X1M、YIn ；將轉(zhuǎn)化后的百度經(jīng)緯度坐標(biāo)定義為xl，yl，將其看做真實(shí)的經(jīng)緯度值，調(diào)用百度地圖的gpsToBaidu糾偏方法,將xl, xl轉(zhuǎn)化為百度坐標(biāo)x2, y2 ;定義真實(shí)坐標(biāo)值為gps_x、gps_y，相當(dāng)于實(shí)際物理經(jīng)纟韋度ΧΟΜ、YON,利用二次擬合的方法,通過公式gps_x=2xl-x2, gps_y=2yl-y2得出的值為真實(shí)的gps坐標(biāo)；將google地圖上的經(jīng)緯度值與真實(shí)的經(jīng)緯度坐差值 gps 運(yùn)算，BP X2m=offset_x=googIe_x-gps_x=XIm-XOm, Y2N=offset_y=googIe_y-gps_Y=YIn-YOn ;得出的結(jié)果便是該柵格區(qū)域內(nèi)的偏移量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一般圖像數(shù)據(jù)的處理方法，進(jìn)一步涉及一種電子地圖的糾偏方法。步驟一柵格劃分，將需要糾偏區(qū)域的電子地圖形成M*N個矩形柵格；步驟二偏移量計(jì)算，計(jì)算并存儲每個柵格的經(jīng)度偏移量X2M、Y2N，X2M=X1M-X0M，Y2N=Y1N-Y0N；步驟三柵格搜索，進(jìn)行糾偏。本方法相對于現(xiàn)有技術(shù)方法有如下優(yōu)點(diǎn)引入柵格劃分方法，將邊界區(qū)域坐標(biāo)與行政區(qū)域坐標(biāo)相結(jié)合。針對城市進(jìn)行糾偏值可大大縮小糾偏數(shù)據(jù)的查詢量。
文檔編號G06F17/30GK103034737SQ201210580590
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者靳展, 李勝利, 王紅廣, 張東旭 申請人:天津市通卡公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有限公司