CN101055190A - 地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地图系统中对兴趣点位置进行采集和定位的方法，其中采集方法包括确定并存储该兴趣点邻接的第一道路位置信息、确定并存储该兴趣点附近一交叉路口P₀位置信息、确定并存储该兴趣点附近第一道路上另一点P_n位置信息、确定并存储该兴趣点与交叉路口P₀之间折线距离d；定位方法包括获取该兴趣点附近交叉路口P₀坐标、确定并存储该兴趣点附近第一道路上另一点P_n坐标、在第一道路上P₀至P_n之间选取关键点P_i和P_i－1、确定并存储线段P_i－1P_i上满足l＝d－D_i－1的点N坐标、在地图上显示出来。采用该种采集和定位方法，便捷且速度较快，效率较高，成本较低，适合于商业化运作，系统工作效率较高，适用范围较为广泛。

Description

地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法

技术领域

本发明涉及地图数据系统领域，特别涉及地图数据系统中的兴趣点导航领域，具体是指一种地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法。

背景技术

兴趣点(POI Point Of Interest)是地图数据的一种，有着非常重要的地位。兴趣点通常包括兴趣点的名称，兴趣点的所属类别(如餐饮、学校、公共设施等)，兴趣点的地理坐标，简单介绍等。通过POI，用户可以将其作为目的地，导航至该POI，这样给用户带来非常大的便捷，也是导航应用中非常重要的数据基础。

而根据POI的分类，其实也决定POI是否需要精确位置。比如学校，公共设施，旅游景点，交通相关等这些非商业的POI需要精确的位置，而例如餐饮，娱乐场所，公司企业等商业的POI不一定需要十分精确的位置信息，只要误差控制在一定范围内是可以接受的。

对于商业化的POI，因为数量非常巨大，且可能POI数据的采集遇到限制，所以传统的POI采集在时间，人力，物力，以及财力的花费上是非常巨大的。

目前，采集以及获取兴趣点POI存在以下缺点：

(1)在世界范围，有的国家对POI数据采集有限制。

采集POI数据的活动在有的国家是没有限制，或者限制很少。但在有的国家，则有非常严格的限制。比如，在中国，只有经过中国国家测绘局审批，具有POI数据采集资质的公司方能进行POI数据的采集。而在中国，目前具有这个POI数据采集资质的公司只有8家。除非获得POI数据采集资质，否则任何个人或者公司，组织均不能进行POI的采集活动。这样对于POI的位置的获取，是非常之困难的。

(2)采集数量巨大的POI，花费巨大。

面对数量庞大的POI信息，如果需要采集的是POI精确的位置信息，那么即使一个有POI数据采集资质的公司，也要花费非常久的时间，非常巨大的人力和物力，财力去实地采集POI的精确位置信息。因为是精确的POI的位置信息，所以通常采用专业GPS实地定位进行位置信息的采集，当POI数量十分庞大时，由于采集POI位置信息所花费的时间，人力，财力与数量成正比，所有的花费也将是非常巨大。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种利用交叉路口对兴趣点的位置进行采集及模糊定位的方法，该方法降低了数据采集和定位的难度，采集和定位速度大大提高，成本较低，系统工作效率较高，适用范围较为广泛。

为了实现上述的目的，本发明的地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法如下：

该地图系统中对兴趣点位置进行采集的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)在地图系统中确定并存储该兴趣点所邻接的第一道路的位置信息；

(2)确定并存储该兴趣点附近的一交叉路口P₀的位置信息，该交叉路口P₀由第一道路和第二道路交叉而成；

(3)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的位置信息；

(4)确定并存储该兴趣点与交叉路口P₀之间的折线距离d。

所述的确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的位置信息包括以下步骤：

(1)判断是否存在该兴趣点附近的另一交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(2)如果存在，则确定该交叉路口为P_n并存储其位置信息；

(3)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点为P_n并存储其位置信息。

该基于上述的方法在地图系统中对兴趣点的位置进行模糊定位的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)在地图系统中获取该兴趣点附近的交叉路口P₀的坐标(x₀，y₀)；

(2)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的坐标(x_n，y_n)信息；

(3)在第一道路上的P₀至P_n之间选取关键点P_i(x_i，y_i)和P_i-1(x_i-1，y_i-1)，使得P₀至P_i之间的距离D_i和P₀至P_i-1之间的距离D_i-1，满足以下关系，其中下标i为当前获取的关键点的数量：

$D_i=\underset{i=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2},$ 其中i≥1，

$D_{i-1}=\underset{i-1=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_{i-1}-x_{i-2})}^2+{(y_{i-1}-y_{i-2})}^2},$ 其中i-1≥1；且

D_i≥d＞D_i-1；

(4)确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标，使P_i-1至N点的距离l满足以下关系：

l＝d-D_i-1；

(5)根据点N的坐标在地图上显示出来，则即为该兴趣点的实际定位点。

所述的确定该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的坐标(x_n，y_n)包括以下步骤：

(1)判断是否存在该兴趣点附近的另一交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(2)如果存在，则确定该交叉路口的坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)；

(3)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)。

所述的确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标的操作包括以下步骤：

(1)判断P_i-1点与P_i点的横坐标x_i和x_i-1是否相同；

(2)如果是，则根据以下关系得到点N的坐标(x，y)：

x＝x_i-1，y＝y_i-1±l；且

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}$

(3)如果否，则根据以下关系得到线段P_i-1P_i的斜率k：

$k=\frac{y_i-y_{i-1}}{x_i-x_{i-1}};$

(4)根据以下关系得到得到点N的坐标(x，y)，并进行存储：

$x=\frac{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1},$

$y=\frac{k({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1};$ 且

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}.$

采用了该发明的地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法，由于大多数POI都在道路附近，而道路一般都有交叉路口，同时道路的位置信息为精确的位置信息，而仅仅需要知道POI靠近哪二条道路形成的交叉路口、POI距离路口的距离以及POI位于其中哪条道路的哪一边就可以非常容易的对该POI的位置信息进行采集和定位，同时只要采集的POI距离交叉路口的距离没有很大误差，那么获得的POI位置信息就比较精确，从而不会受到是否拥有POI数据采集资质的限制，并且对于那些不需要精确位置信息的POI而言，不受限制的POI位置采集将十分便捷；而且该方法的采集和定位过程不需要花费很大的成本，无须实地精确位置的采集和定位，对于数量巨大而且不需要精确位置的POI较为适合，同时速度较快，效率较高；另外，该方法可以采用被动式采集方式，这样成本的消耗几乎可以忽略不计，同时对于数量巨大POI的消耗时间非常短，并且可以利用通过电话、email等现代通讯方法迅速获得POI的相对交叉路口的位置信息，对于商业化的运作来说非常重要；而且系统工作效率较高，适用范围较为广泛。

附图说明

图1为本发明的地图系统中对兴趣点位置进行采集的方法的流程图。

图2为本发明的地图系统中对兴趣点位置进模糊定位的方法的流程图。

图3为本发明的地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位过程的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，该地图系统中对兴趣点位置进行采集的方法，包括以下步骤：

(1)在地图系统中确定并存储该兴趣点所邻接的第一道路的位置信息；

(2)确定并存储该兴趣点附近的一个交叉路口P₀的位置信息，该交叉路口P₀由第一道路和第二道路交叉而成；

(3)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的位置信息，包括以下步骤：

(a)判断是否存在该兴趣点附近的另一个交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(b)如果存在，则确定该交叉路口为P_n并存储其位置信息；

(c)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点为P_n并存储其位置信息；

(4)确定并存储该兴趣点与交叉路口P₀之间的折线距离d。

再请参阅图2所示，该基于上述的方法在地图系统中对兴趣点的位置进行模糊定位的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)在地图系统中获取该兴趣点附近的交叉路口P₀的坐标(x₀，y₀)；

(2)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的坐标(x_n，y_n)信息，包括以下步骤：

(a)判断是否存在该兴趣点附近的另一交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(b)如果存在，则确定该交叉路口的坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)；

(c)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)；

(3)在第一道路上的P₀至P_n之间选取关键点P_i(x_i，y_i)和P_i-1(x_i-1，y_i-1)，使得P₀至P_i之间的距离D_i和P₀至P_i-1之间的距离D_i-1，满足以下关系，其中下标i为当前获取的关键点的数量：

$D_i=\underset{i=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2},$ 其中i≥1，

$D_{i-1}=\underset{i-1=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_{i-1}-x_{i-2})}^2+{(y_{i-1}-y_{i-2})}^2},$ 其中i-1≥1；且

D_i≥d＞D_i-1；

(4)确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标，使P_i-1至N点的距离l满足以下关系：

l＝d-D_i-1；

所述的确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标的操作包括以下步骤：

(a)判断P_i-1点与P_i点的横坐标x_i和x_i-1是否相同；

(b)如果是，则根据以下关系得到点N的坐标(x，y)：

x＝x_i-1，y＝y_i-1±l；且

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}$

(c)如果否，则根据以下关系得到线段P_i-1P_i的斜率k：

$k=\frac{y_i-y_{i-1}}{x_i-x_{i-1}};$

(d)根据以下关系得到得到点N的坐标(x，y)，并进行存储：

$x=\frac{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1},$

$y=\frac{k({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1};$ 且

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}.$

(5)根据点N的坐标在地图上显示出来，则即为该兴趣点的实际定位点。

在实际应用当中，请参阅图3所示，其中：

●P₀为A路和B路的交叉路口；

●P_n为A路和C路的交叉路口；

●M点为兴趣点POI；

●N点实际POI定位点；

其中，提供的POI距离交叉路口P0的距离d，就是N点至P0点的所有折线的长度之和。

其中的采集过程如下：

(1)确定POI所邻接的道路A；

(2)确定一个距离POI附近的交叉路口P₀，该交叉路口由道路A和道路B交叉而成；

(3)如果存在另外一个POI附近的交叉路口P_n，且该交叉路口由道路A和道路C交叉而成，则确定该交叉路口P_n；如果不存在，则说明道路A在沿道路A至道路B反方向上存在一个终点P_n。确定该终点P₀；

(4)确定POI距离交叉路口P₀的折线距离d。

模糊定位过程如下：

(1)设POI所在点为M；

(2)获取交叉路口P₀的坐标(x₀，y₀)；

(3)如果存在交叉路口P_n，获取P_n的坐标(x_n，y_n)，否则获取道路终点P_n的坐标(x_n，y_n)；

(4)在道路A上，在P₀至P_n中获取道路A上的一个关键点P_i(x_i，y_i)。下标i为当前获取的关键点的数量c；计算P_i至P₀的折线距离D_i：

当i≥1时， $D_i=\underset{i=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}$

(5)如果D_i＜d，重复步骤(4)，直到D_i≥d，通路A上必定存在M点附近的邻接的2个关键点：P_i-1点和P_i点，且存在这样一个点N，N为线段P_i-1P_i上的一点，P_i-1至N点的距离l＝d-D_i-1。点N(x，y)就是POI的实际定位点。计算出N点的坐标(x，y)就可以完成对POI的模糊定位。

其计算方法如下：

(1)当x_i≠x_i-1时，计算直线P_i-1P_i的斜率 $k=\frac{y_i-y_{i-1}}{x_i-x_{i-1}};$

求得2个根：(x₁，y₁)和(x₂，y₂)，其中：

$x_1=\frac{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})+\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1}$

$y_1=\frac{k({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})+k\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1}$

$x_2=\frac{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})-\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1}$

$y_2=\frac{k({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})-k\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1}$

(2)当x_i＝x_i-1时，求得2个根：(x₁，y₁)和(x₂，y₂)

x＝x_i-1，y＝y_i-1+l

x＝x_i-1，y＝y_i-1-l

然后由N点与P_i之间得距离小于等于P_i-1与P_i的距离这个条件

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}$

排除一个根，确定唯一解(x，y)。

以上即提供一个二维平面坐标系(经度，纬度)的定位方法，也可以转换为其它坐标系。

采用了上述的地图系统中对兴趣点位置进行采集和模糊定位的方法，由于大多数POI都在道路附近，而道路一般都有交叉路口，同时道路的位置信息为精确的位置信息，而仅仅需要知道POI靠近哪二条道路形成的交叉路口、POI距离路口的距离以及POI位于其中哪条道路的哪一边就可以非常容易的对该POI的位置信息进行采集和定位，同时只要采集的POI距离交叉路口的距离没有很大误差，那么获得的POI位置信息就比较精确，从而不会受到是否拥有POI数据采集资质的限制，并且对于那些不需要精确位置信息的POI而言，不受限制的POI位置采集将十分便捷；而且该方法的采集和定位过程不需要花费很大的成本，无须实地精确位置的采集和定位，对于数量巨大而且不需要精确位置的POI较为适合，同时速度较快，效率较高；另外，该方法可以采用被动式采集方式，这样成本的消耗几乎可以忽略不计，同时对于数量巨大POI的消耗时间非常短，并且可以利用通过电话、email等现代通讯方法迅速获得POI的相对交叉路口的位置信息，对于商业化的运作来说非常重要；而且系统工作效率较高，适用范围较为广泛。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1、一种地图系统中对兴趣点位置进行采集的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)在地图系统中确定并存储该兴趣点所邻接的第一道路的位置信息；

(2)确定并存储该兴趣点附近的一交叉路口P₀的位置信息，该交叉路口P₀由第一道路和第二道路交叉而成；

(3)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的位置信息；

(4)确定并存储该兴趣点与交叉路口P₀之间的折线距离d。

2、根据权利要求1所述的地图系统中对兴趣点位置进行采集的方法，其特征在于，所述的确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的位置信息包括以下步骤：

(1)判断是否存在该兴趣点附近的另一交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(2)如果存在，则确定该交叉路口为P_n并存储其位置信息；

(3)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点为P_n并存储其位置信息。

3、一种基于权利要求1所述的方法在地图系统中对兴趣点的位置进行模糊定位的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)在地图系统中获取该兴趣点附近的交叉路口P₀的坐标(x₀，y₀)；

(2)根据该兴趣点附近的道路状况确定并存储该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的坐标(x_n，y_n)信息；

(3)在第一道路上的P₀至P_n之间选取关键点P_i(x_i，y_i)和P_i-1(x_i-1，y_i-1)，使得P₀至P_i之间的距离D_i和P₀至P_i-1之间的距离D_i-1，满足以下关系，其中下标i为当前获取的关键点的数量：

$D_i=\underset{i=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2},$ 其中i≥1，

$D_{i-1}=\underset{i-1=1}{\overset{c}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{{(x_{i-1}-x_{i-2})}^2+{(y_{i-1}-y_{i-2})}^2},$ 其中i-1≥1；且

D_i≥d＞D_i-1；

(4)确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标，使P_i-1至N点的距离l满足以下关系：

                           l＝d-D_i-1；

(5)根据点N的坐标在地图上显示出来，则即为该兴趣点的实际定位点。

4、根据权利要求3所述的地图系统中对兴趣点位置进行模糊定位的方法，其特征在于，所述的确定该兴趣点附近的第一道路上的另一点P_n的坐标(x_n，y_n)包括以下步骤：

(1)判断是否存在该兴趣点附近的另一交叉路口，且该交叉路口由第一道路和第三道路交叉而成；

(2)如果存在，则确定该交叉路口的坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)；

(3)如果不存在，则确定第一道路在沿第一道路至第二道路的反方向上的终点坐标为P_n的坐标(x_n，y_n)。

5、根据权利要求3或4所述的地图系统中对兴趣点位置进行模糊定位的方法，其特征在于，所述的确定并存储线段P_i-1P_i上的点N的坐标的操作包括以下步骤：

(1)判断P_i-1点与P_i点的横坐标x_i和x_i-1是否相同；

(2)如果是，则根据以下关系得到点N的坐标(x，y)：

                x＝x_i-1，y＝y_i-1±l；且

$\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}$

(3)如果否，则根据以下关系得到线段P_i-1P_i的斜率k：

$k=\frac{y_i-y_{i-1}}{x_i-x_{i-1}};$

(4)根据以下关系得到得到点N的坐标(x，y)，并进行存储：

$x=\frac{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1},$

$y=\frac{k({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})\±k\sqrt{{({\mathrm{ky}}_{i-1}+x_{i-1})}^2-(k^2+1)(x_{i-1}^2+y_{i-1}^2-l^2)}}{k^2+1};$ 且

$\sqrt{{\left({x-x}_i\right)}^2+{\left({y-y}_i\right)}^2}\≤\sqrt{{(x_i-x_{i-1})}^2+{(y_i-y_{i-1})}^2}.$

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