CN103258473A - 应用于地图服务的地理坐标编码标示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于地图服务的地理坐标编识方法，它是对地图编码的一种方式，其可以基于现有经纬度坐标进行转换获得。采用本发明方法建立的坐标可以摆脱繁琐复杂的地理描述，让地理位置如同电话号码一般容易被理解且方便传递，精确再现实际地点，常作为生活实用坐标使用。

Description

应用于地图服务的地理坐标编码标示方法

技术领域

本发明涉及地理位置技术领域，尤其涉及地理坐标技术。

背景技术

随着经济的发展，越来越多的游客外出旅游、外出办事，去一个陌生的地方，为了找目的地，一般是用地图，或者用GPS定位系统进行导航，或者打电话问对方所在位置以及周围容易识别的标识物或建筑物，然后打开地图或导航，按照可能的标识物去查找，耗费大量时间后，确定目的地的大概位置。到达该位置后，还要进一步与对方联络，进而找到目的地。如果目的地附近没有容易识别的标识物，那找目的地难度更大了。

中国专利CN200410021643.0，公开了名称：对城市及周边地区地理寻址对象进行编码标示的方法的专利，其中采用笛卡尔坐标系，标示地理位置的标示信息是固定的，主要由两部分构成，第一部分是县及县以上行政区划数字编码，采用GB/T2260-1995中华人民共和国行政区划代码，由6位数字构成，第二部分为对县以下城镇及周边地区内的地域的地理位置进行数字编码：以城镇的商业中心为基准点，以其为笛卡尔坐标原点，做出西-东方向和南-北方向的坐标线，以此坐标线为基线，利用等积、等长、等角的地理空间投影方法将每一个县级行政区划地块切分成若干矩形面积的可标示地块，每个矩形面积可标示地块进行8位数字编码，前四位标示西-东坐标线相对于基准点的距离，后四位标示南-北坐标线相对于基准点的距离，坐标的网格面积大小是标准、固定的，查询相对位置难度大，另外，此专利采用的标准单位是5到25米，表示一个城市的最大范围是中心点的东西或南北5000个单位，超过5000个单位就不能表示了，对测绘、建筑等特殊需求，也不能细化到5米以下。专利中用位数不可变，即采用四位数是固定的，基数累计是从小到大累计，均匀分布，如不存在2；累计从5001，5002，到5003等等。不能根据实际需求改变表示范围，如中心点外最大5000个标准单位；也不能表示低于1个标准单位的情况。

发明内容

本发明的目的在于避免上述不足，提供一种方便地理位置查找、形象直观、可以经常作为生活实用坐标使用的地理坐标与实际地球经

纬度之间的转化方法，即应用于地图服务的地理坐标编识方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

地理位置的编码规则为：

国家号（可选，默认为当前国家的号码），城市区域号（可选，默认为当前城市区域的号码，简称区号），X轴坐标值，Y轴坐标值；

表示方法如：国家号，区号，X轴坐标值，Y轴坐标值；或：国家号-区号-X轴坐标值-Y轴坐标值。如果在国家内，国家号可以缺省，如果在城市本地内，本地区号可以缺省。

其中：国家号，为表示国家的编号，如采用国际长途电话区号；区号为表示区域或城市的编号，如采用国内长途电话区号；X轴坐标值：表示东西相对位置，X轴正向为东，负向为西；Y轴坐标值表示南北相对位置，Y轴正向为北，负向为南。X轴坐标值对应地球经纬度中的经度，Y轴坐标值对应地球经纬度中的纬度。

坐标顺序可以变换，XY可以用其他符号表示，一个代表东西，另外一个代表南北。坐标正负表示方向也可以换。在实际使用中，第一种方式可以用X负方向表示西，X正方向表示东，Y负方向表示南，Y正方向表示北；第二种方式可以用“西”表示西，“东”表示东，“南”表示南，“北”表示北；第三种方式可以用“左”表示西，“右”表示东，“下”表示南，“上”表示北。

每个城市都有单独编码，在城市中取某一特定点作为原点。坐标原点位置由城市统一定义成城市中心点，如北京优选天安门东西对称中间线和长安街中心线交叉点。坐标原点位置还可以自己把常用地址定义为坐标原点，优选把家庭地址或单位地址定义为坐标原点。

坐标值有两种表示方法：

方法一：区方法，这种坐标定义为区坐标

一个坐标值表示一条区域，坐标表示方法如图1，阴影部分表示Y=-2。

坐标值中，第一位1代表1个跨度单位，一个跨度单位代表的长度根据需要定义，一个跨度单位范围是10米到100000米，对大型及以上的城市优选2000米，较大型城市优选1000米，中型城市优选500米，小型城市优选200米，城镇及以下优选50米，第2位1个单位表示1个跨度单位的十分之一，第3位1个单位表示1个跨度单位的百分之一，第4位1个单位表示1个跨度单位的千分之一。对跨度，如果到9还不够覆盖所需区域，可以使用字母，如A代表10个跨度单位，B代表11个跨度单位。

区坐标的坐标值的位数可以根据需要定义，位数范围是1到100位，优选4位，如用一个区可以用一位表示：0086,010,1,-2，也可以用四位表示0086,010,1000,-2000。它们表示的区是一样的。该区域为X=1与Y=-2交汇的区域，如图2阴影部分的区域。0086,010, 1,-2（或0086,010,1000,-2000）表示的阴影部分的区域范围为：天安门东西对称中间线以东2000米到4000米；长安街中心线以南4000米到6000米的范围内。

如需再细化，就使用第2位，第2位里面的1个单位表示200米，如0086,010,1300,-2600（或用0086,010,13,-26表示）表示如图3阴影部分的区域。图4为该区域放大图。0086,010,1300,-2600表示的阴影部分的区域范围为：天安门东西对称中间线以东2600（即2000+200×3）米到2800（即2000+200×4）米；长安街中心线以南5200（即4000+200×6）米到5400（即4000+200×7）米的范围内。

同样道理，第3位里面的1个单位表示20米，第4位里面的1个单位表示2米。

如果以上规则不足以覆盖该城市或区域，规则可以为：

A.坐标值位数增加，如变为5位；

B.坐标值中除了数字外，再加上字母。如第1位加上字母，A表示10（个跨度单位），B表示11（个跨度单位），依此类推；

C.坐标值精度可以改变，如1个精度单位为20米。

要增加精度，可以改变精度单位，如1个精度单位表示1米。

1个精度单位表示的尺寸可以由1个跨度单位和坐标值的位数计算出来，如果坐标值的位数是n，那么1个精度单位就是1个跨度单位乘以10的-(n-1)次方。

方法二：线点方法，这种坐标定义为线点坐标

一个坐标值表示一条线，如图5，粗线部分表示Y=1。

坐标值中，最后一位1代表1个精度单位，可以取1个精度单位为10米，即最后一位位置表示以为它中心，周围5米范围。如一位置A的坐标为0086,010,0001,0001，表示该位置位于天安门中间点向北方向10米向东10米点（即X=0001与Y=0001交叉的点）的南5米北5米东5米西5米范围内，如图6；若点A（0086,010,0000,0000），点B（0086,010,0000,0001），即表示B所在区域的中心点位于A所在区域的中心点向北方向10米。若点A（0086,010,0000,0000），点B（0086,010,0001,0000）。即表示B所在区域的中心点位于A所在区域的中心点向东方向10米。从后面数第2位的精度为100米。以4位坐标为例，每位使用0-9数字，则：

0000=0米

0001=10米

0010=100米

0100=1公里

1000=10公里

最大值：9999=9*10^4+9*10^3+9*10^2+9*10=99.99公里，能覆盖原点东99.99公里，西99.99公里，南99.99公里，北99.99公里。

备注：如果以上规则不足以覆盖该城市或区域，规则可以为：

A.坐标值位数增加，如变为5位，则覆盖范围为0—999.99公里；

B.坐标值中除了数字外，再加上字母。如第1位加上字母，A表示10，B表示11，依此类推；

C.坐标值精度可以改变，如1个精度单位为20米。

要增加精度，可以改变精度单位，如1个精度单位表示1米。

当用户在某地使用坐标时，将使用该地所属大城市坐标体系，例如用户A在北京，则其获取的坐标为0086,010,0039,0645。如用户B在天津，则其获取坐标为0086,022,0500,1211。

若地点P，可以采用北京坐标表示是0086,010,0499,0799，也可以采用天津坐标表示是0086,022,xxxxx,yyyyy，因为两个坐标都对应着实际地理位置上的同一个点P。

对于本发明的应用有两种常见的应用方式，第一种是社会公众坐标，坐标原点位置通常选择公众认可的城市中心点，如北京优选天安门东西对称中间线和长安街中心线交叉点，一个跨度单位代表的长度可以根据实际需要选择，坐标值的位数也可以根据实际需要选择，如北京可以设一个跨度单位为2000米，坐标值的位数为4位。第二种是自定义坐标，可以自己把常用地址或自己关注的区域中心点或关键点定义为坐标原点，优选把家庭地址或单位地址定义为坐标原点，一个跨度单位代表的长度可以根据自己的需要选择，坐标值的位数也可以根据自己的需要选择，由此得到的坐标称为自定义坐标。

基于本发明的应用于地图服务的地理坐标编识方法可以开发成软件，做成插件，既可以与GPS结合又可以与各类地图及衍生品结合来应用。

本发明的方法采用了重大创新思想，即区坐标系方法。传统的坐标都是线点坐标，如x=2代表一条线，x=2，y=5代表一个点。本发明的方法采用的区坐标，如x=2代表一条区，x=2，y=5代表一个矩形。传统坐标是基数累计，即从小到大累计。本发明的方法采用了区坐标，采用的是层级式坐标，可以从大到小（从前向后），也可以从小到大；是层级分布的：先看到的是区、再向下细分就是分区、厘区、毫区，先大区，后面小区，后面越小，有利于找地址时先定大致方位，再逐步细化。

该思想是划时代的新思想，是对坐标系定义的重大突破，思维形式和方法与传统线点坐标系都有本质的不同。

用区方法或线点方法建立层级式坐标，坐标层级分布先大区，后小区，即如果找位置，可以先找大区，再找下一级小区，逐步细化，不同的位数表示的区域大小不同。坐标值中，第一位1代表1个跨度单位，最后一位1代表1个精度单位。标示的编码位数和地块大小都是根据需要定义，不同位数也可以比较，如25和3都可以比较，更具有灵活性。

坐标采用两种方法：

方法一：区方法，这种坐标定义为区坐标，横坐标、纵坐标分别代表一条形区域。

方法二：线点方法，这种坐标定义为线点坐标，和笛卡尔坐标系一致。

区坐标系定义，不同于笛卡尔坐标系，将一个横坐标值或一个纵坐标值表示一条区域，横坐标值，纵坐标值确定后，表示该位置位于一个区域，区域的范围是该坐标确定的横坐标值表示的一条区域和纵坐标值表示的一条区域的交汇区域。

线点方法建立坐标为：一个横坐标值或一个纵坐标值表示一条线，横坐标值，纵坐标值确定后，表示该位置位于一个区域，区域的范围是以横坐标值表示的一条线和纵坐标值表示的一条线的交叉点为中心，周围半个单位范围内，即以中心点向南半个单位，向北半个单位，向东半个单位，向西半个单位确定的矩形的范围内。

坐标值中，第一位1代表1个跨度单位，如果到9还不够覆盖所需区域，可以使用字母，如A代表10个跨度单位，B代表11个跨度单位。

我们的方法找相对位置更容易。

由于采用上述方法，本发明具有以下优点和效果：

1、本发明的方法可以摆脱繁琐复杂的地理描述，让地理位置如同电话号码一般容易被理解且方便传递，精确再现实际地点；

2、本发明的方法方便地理位置查找，形象直观，可以作为生活实用坐标使用；

3、本发明的方法采用了重大创新思想，即区坐标系方法，是划时代的新思想，是对坐标系定义的重大突破，思维形式和方法与传统线点坐标系都有本质的不同。

附图说明

图1为本发明区坐标示意图；

图2为本发明区坐标表示的X=1,Y=-2区域位置示意图；

图3为本发明区坐标表示的0086,010,1300,-2600区域位置示意图；

图4为本发明区坐标表示0086,010,1300,-2600区域位置的放大图；

图5为本发明线点坐标表示的Y=1示意图；

图6为本发明线点坐标表示的坐标0086,010,0001,0001的位置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如果从广州来北京邮电大学教三楼339房间，按照本发明的方法是：先找大区，先坐飞机来北京，再按照大区方法坐机场大巴（或打车）到北太平庄（北京邮电大学所在的大区），再打车按照下一级小区找来教三楼339房间，这是由大到小逐步细化的过程，不是对固定尺寸的小区进行累计的。

实施例2

A和B是两个多年未见的好朋友，A在北京生活，B在天津生活，A邀请B驾车来他家做客。A电话中详细的告诉B其所在位置，但B在车载导航上无法找到A家位置。

采用区坐标方式找：由于A在中国北京，国家号采用国际长途电话区号0086，区号采用国内长途电话区号010。

A的应用程序先从GPS获取天安门东西对称中间线与长安街中心线的交叉点的经纬度，以该点经纬度的位置为北京的坐标原点，同时A的应用程序从GPS获取A家的经纬度，根据A家的经纬度和坐标原点（天安门东西对称中间线与长安街中心线的交叉点）的经纬度，测算出A家在天安门东西对称中间线以东2739米，长安街中心线以南5271米。

这里坐标值中，选取4位坐标值，第一位1为1个跨度单位，这里取1个跨度单位为2000米，最后一位为1个精度单位，1个精度单位为2米。根据该位置处于天安门东西对称中间线以东2738（即2000×1+200×3+20×6+2×9）米到2740（即2000×1+200×3+20×6+2×10）米；长安街中心线以南5270（即2000×2+200×6+20×3+2×5）米到5272（即2000×2+200×6+20×3+2×6）米的范围内，所以用区坐标方法表示该位置的区坐标值为：1369,-2635，所以A使用带坐标的应用程序，可以获取A家位置的区坐标为0086,010,1369,-2635。

A将坐标通过电话或者手机短信告知B，B将坐标输入带有坐标的车载导航，则车载导航自动定位，B就无需A对该地点的详尽描述，便捷的到达A家。B在出发的时候，首先根据A的坐标，根据第一位，即0086,010,1000,-2000，该区域为X=1与Y=-2交汇的区域，如图2阴影部分的区域，该区域范围为：天安门东西对称中间线以东2000米到4000米；长安街中心线以南4000米到6000米的范围内。B可以按照这个大概位置从天津出发，选择路线。到了该区域或附近，就使用第2位，第2位里面的1个单位表示200米，用前面两位该坐标值为0086,010,1300,-2600，如图3阴影部分的区域。图4为该区域放大图。0086,010,1300,-2600表示的阴影部分的区域范围为：天安门东西对称中间线以东2600（即2000×1+200×3）米到2800（即2000×1+200×4）米；长安街中心线以南5200（即2000×2+200×6）米到5400（即2000×2+200×7）米的范围内。这样A家的位置更加精确。同样道理，第3位里面的1个单位表示20米，第4位里面的1个单位表示2米，所以区坐标0086,010,1369,-2635表示的详细位置为：天安门东西对称中间线以东2738（即2000×1+200×3+20×6+2×9）米到2740（即2000×1+200×3+20×6+2×10）米；长安街中心线以南5270（即2000×2+200×6+20×3+2×5）米到5272（即2000×2+200×6+20×3+2×6）米的范围内。通过该范围就可以唯一的确定该位置的经纬度范围。这样日常生活使用中A的位置就非常精确了。

实施例3

在实施例2中，坐标值选取4位坐标值，第一位1为1个跨度单位，这里取1个跨度单位为2000米，最后一位为1个精度单位，1个精度单位为2米。最大表示的范围为：原点东西或南北方向19998（2000×9+200×9+20×9+2×9）米。如果A的位置处于天安门东西对称中间线以东62739米；长安街中心线以南65271米位置就超过了上述最大覆盖范围。在这种情况下，可以让坐标值位数增加为5位，精度单位不变，1个跨度单位为20000米。

根据该位置处于天安门东西对称中间线以东62738（即20000×3+2000×1+200×3+20×6+2×9）米到62740（即20000×3+2000×1+200×3+20×6+2×10）米；长安街中心线以南65270（即20000×3+2000×2+200×6+20×3+2×5）米到65272（即20000×3+2000×2+200×6+20×3+2×6）米的范围内，所以用区坐标方法表示该位置的区坐标值为：31369,-32635，所以A的区坐标为0086,010,31369,-32635。

实施例4

在实施例2中，坐标值选取4位坐标值，第一位1为1个跨度单位，这里取1个跨度单位为2000米，最后一位为1个精度单位，1个精度单位为2米。最大表示的范围为：原点东西或南北方向19998（2000×9+200×9+20×9+2×9）米。如果A的位置处于天安门东西对称中间线以东62739米；长安街中心线以南65271米位置就超过了上述最大覆盖范围。在这种情况下，让坐标值第1位加上字母，A表示10（个跨度单位），B表示11（个跨度单位），依此类推，精度单位不变，1个跨度单位为2000米。

根据该位置处于天安门东西对称中间线以东62738（即2000×31+200×3+20×6+2×9）米到62740（即2000×31+200×3+20×6+2×10）米；长安街中心线以南65270（即2000×32+200×6+20×3+2×5）米到65272（即2000×32+200×6+20×3+2×6）米的范围内，所以用区坐标方法表示该位置的区坐标值为：V369,-W635，所以A的区坐标为0086,010,V369,-W635。

实施例5

在实施例2中，坐标值选取4位坐标值，第一位1为1个跨度单位，这里取1个跨度单位为2000米，最后一位为1个精度单位，1个精度单位为2米。最大表示的范围为：原点东西或南北方向19998（2000×9+200×9+20×9+2×9）米。如果A的位置处于天安门东西对称中间线以东62739米；长安街中心线以南65271米位置就超过了上述最大覆盖范围。在这种情况下，改变1个精度单位和1个跨度单位表示的长度。1个精度单位为20米，1个跨度单位为20000米。

根据该位置处于天安门东西对称中间线以东62720（即20000×3+2000×1+200×3+20×6）米到62740（即20000×3+2000×1+200×3+20×7）米；长安街中心线以南65260（即20000×3+2000×2+200×6+20×3）米到65280（即20000×3+2000×2+200×6+20×4）米的范围内，所以用区坐标方法表示该位置的区坐标值为：3136,-3263，所以A的区坐标为0086,010, 3136,-3263。

实施例6

某建筑位置要求精度高，1个精度单位表示0.1米。

坐标值选取5位坐标值，第一位1为1个跨度单位，取1个跨度单位为1000米，最后一位为1个精度单位，1个精度单位为0.1米。

该建筑西北角位置处于天安门东西对称中间线以东2738.35, 长安街中心线以南5270.69。所以西北角位置处于2738.3（即1000×2+100×7+10×3+1×8+0.1×3）米到2738.4（即1000×2+100×7+10×3+1×8+0.1×4）米；长安街中心线以南5270.6（即1000×5+100×2+10×7+1×0+0.1×6）米到5270.7（即1000×5+100×2+10×7+1×0+0.1×7）米的范围内，用区坐标方法表示该位置的区坐标值为：27383,-52706，所以A的区坐标为0086,010, 27383,-52706。

实施例7

A的区坐标0086,010,1369,-2635表示的详细位置为：天安门东西对称中间线以东2738（即2000×1+200×3+20×6+2×9）米到2740（即2000×1+200×3+20×6+2×10）米；长安街中心线以南5270（即2000×2+200×6+20×3+2×5）米到5272（即2000×2+200×6+20×3+2×6）米的范围内，A的坐标还可以用如下表示方法表示：0086,010,-2635,1369（先南北，后东西）；0086,010,-1369,2635（东为负，西为正；南为正，北为负）；0086,010,1369,2635（东为正，西为负；南为正，北为负）。

实施例8

A从GPS获取A的位置在天安门东西对称中间线以东9米，长安街中心线以南11米，采用线点坐标表示方法，取1个精度单位为10米，A点位于天安门中间点向北方向10米向东10米点（即X=0001与Y=0001交叉的点）的南5米北5米东5米西5米范围内，如图6，得到A点的线点坐标为0086,010,0001,0001。

Claims (9)

1.一种应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，地理位置的坐标编码要素为：国家号，城市区域号，X轴坐标值，Y轴坐标值，其特征在于：用区方法或线点方法建立层级式坐标，坐标层级分布先大区，后小区，逐步细化，不同的位数表示的区域大小不同坐标原点中心点编码为0，0，坐标原点以南或以西为负值，分别定义坐标原点位置、坐标值的跨度单位，坐标值的位数，精度单位。

2.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的区方法建立坐标为：将一个横坐标值或一个纵坐标值表示一条区域，横坐标值，纵坐标值确定后，表示该位置位于一个区域，区域的范围是该坐标确定的横坐标值表示的一条区域和纵坐标值表示的一条区域的交汇区域。

3.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的线点方法建立坐标为：一个横坐标值或一个纵坐标值表示一条线，横坐标值，纵坐标值确定后，表示该位置位于一个区域，区域的范围是以横坐标值表示的一条线和纵坐标值表示的一条线的交叉点为中心，周围半个单位范围内，即以中心点向南半个单位，向北半个单位，向东半个单位，向西半个单位确定的矩形的范围内。

4.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的坐标值中，第一位1代表1个跨度单位，一个跨度单位范围是10米到100000米，对大型及以上的城市优选2000米，较大型城市优选1000米，中型城市优选500米，小型城市优选200米，城镇及以下优选50米，第2位1个单位表示1个跨度单位的十分之一，第3位1个单位表示1个跨度单位的百分之一，第4位1个单位表示1个跨度单位的千分之一；对跨度，如果到9还不够覆盖所需区域，再使用字母， A代表10个跨度单位，B代表11个跨度单位，依此类推。

5.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的坐标值的位数范围是1到100位，优选4位。

6.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的坐标值中，最后一位1代表1个精度单位，1个精度单位表示的尺寸可以由1个跨度单位和坐标值的位数计算出来，如果坐标值的位数是n，那么1个精度单位就是1个跨度单位乘以10的-(n-1)次方。

7.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的坐标原点位置由城市统一定义成城市中心点，由此得到的坐标称为社会公众坐标。

8.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的坐标原点位置还可以自己把常用地址或自己关注的区域中心点或关键点定义为坐标原点，优选把家庭地址或单位地址定义为坐标原点，由此得到的坐标称为自定义坐标。

9.根据权利要求1所述的应用于地图服务的地理坐标编码标示方法，其特征在于：所述的应用于地图服务的地理坐标编识方法可以开发成软件，做成插件，既可以与GPS结合又可以与各类地图及衍生品结合来应用。

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