CN103488776A - 一种实时在线获取地图数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动端实时在线获取地图数据的方法，包括将原始地图数据切片、创建并发布获取地图切片的Web服务、移动终端借助Web服务接口与发射终端进行通信并获取地图切片；移动终端利用GPS接收装置接收卫星定位信息，获取当前所需地图位置信息；移动终端根据当前地图位置信息计算当前所需切片信息；在移动终端本地切片目录下依次搜索当前所需的切片，并将缺失切片信息发送至发射终端；发射终端从切片缓存中找到缺失切片并将其发送给移动终端，移动终端在线接收发射终端发送的缺失切片；移动终端显示接收到的地图切片。通过该方法外业调查人员既无需事先预处理地图数据又无需手动将数据导入到PDA中，提高了工作效率。

Description

一种实时在线获取地图数据的方法

技术领域

本发明涉及土地管理电子信息及其相应处理技术领域，尤其涉及一种利用便携式设备，在土地调查中通过无线网络实时在线获取所需地图数据的方法。

背景技术

目前，国土领域的外业调查软件通常安装并运行在掌上电脑（又称PDA、移动数字终端）上，外业调查软件具有高精度采集空间几何数据、现场成图、现场录入属性信息以及数据测量与图形编辑等功能。当前外业调查软件一般采用离线获取地图的方式，即在调查之前调查人员需要事先手动往PDA中导入必要的地图数据。

离线获取地图方式存在的问题是：

(1)硬件性能的问题：外业调查软件运行在PDA上，目前的PDA硬件性能普遍不高，以国外某知名厂商生产的PDA为例，其处理器主频为520MHz、RAM（Random AccessMemory）为128MB，这与PC以及当前主流的智能手机相比都相去甚远。因而，当需要在一个比较大的范围内进行外业调查时，庞大的地图数据需要在预处理之后才能手动导入到PDA中。

(2)预处理存在的问题：当前常见的地图预处理方法是对矢量数据建立多尺度级别显示、对影像数据建立影像金字塔模型。一方面，预处理过程复杂，当地图数据量较大时需要花费很长时间；另一方面，预处理之后的数据量仍然比较庞大，需要将数据存储在一个或多个外存储设备中。

(3)数据安全性问题：地图数据设计国家机密，需要妥善保管。由于地图数据直接存储在外存储设备中，很容易由于外存储设备遗失造成地图数据丢失，给国家信息安全造成危害。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种实时在线获取地图数据的方法，使外业调查人员既无需事先预处理地图数据又无需手动将数据导入到PDA中，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种实时在线获取地图数据的方法，包含如下步骤：

（1）将原始地图数据切片，并将切片数据保存在发射终端的切片缓存中，在发射终端创建并发布网络服务，实现与移动终端之间的通讯；

（2）移动终端利用GPS接收装置接收卫星定位信息，并通过电文解析、坐标转化，获取当前所需地图位置信息；

（3）移动终端根据步骤（2）获取的当前地图位置信息，计算当前所需切片信息；

（4）在移动终端本地切片目录下依次搜索当前位置所需的切片，并记录下没有搜索到的切片的信息，若本地完全搜索到当前位置所需的切片，跳入步骤（7），否则生成缺失切片信息；

（5）通过移动终端的切片获取模块向发射终端发送身份验证信息，验证通过后，再将步骤（4）中生成的缺失切片信息发往发射终端，然后跳入步骤（6）；若验证失败（身份验证失败可能是前一次发送的验证信息填写错误或者发送时无线网络信号差等问题造成的），在这些情况下可以再次发送身份验证信息，重复执行步骤（5）身份验证操作一次，若仍然验证失败，显示报错信息，并由用户决定是否继续进行身份验证；

（6）发射终端根据接收到的缺失切片信息，从切片缓存中找到缺失切片并将其发送给移动终端，移动终端在线接收发射终端发送的缺失切片，并将其保存在本地切片目录下；

（7）移动终端以当前GPS点为屏幕中心，显示当前地图数据。

其中，发射终端与移动终端采用无线通讯方式，发射终端为带有无线通讯接口的终端，比如个人电脑（台式或笔记本），移动终端为外业调查常用的掌上电脑（又称PDA、移动数字终端，以下统称PDA），也可使用其他带有无线接收接口的终端，比如手机等。

更进一步的，步骤（2）中，记GPS接收装置定位的坐标点平面坐标分别为X和Y，步骤（1）中原始地图数据切片采用的原点平面坐标分别为X_Origin和Y_Origin，原始地图数据切片的宽度和高度值均为T，分辨率为DPI（每英寸长度上的点数），地图数据比例尺为1：S，其中S为当前所需切片的比例尺，对应比例级别上的切片分辨率为Re，当前GPS点所在切片的行号为R、列号为C，则

Re=(25.39999918/DPI)*S/1000

R=abs(Y_Origin-Y)/(Re*T)-1

C=abs(X_Origin-X)/(Re*T)-1

进而通过R和C计算出当前坐标点所在的切片，从而获取当前所需地图位置信息。

有益效果：（1）本发明设计移动终端在线获取地图数据的方法，通过该方法外业调查人员既无需事先预处理底图数据又无需手动将数据导入到PDA中，提高了大范围、大数据量外业调查的工作效率，同时也避免了地图数据的丢失，保护国家地图信息安全；（2）本发明将原始地图大数据预处理过程分离到具有高处理能力的发射终端，比如PC电脑，能有效降低外业调查对移动终端高性能处理能力的需求；（3）本发明采用在线获取地图数据的方法，PDA端会先在本地目录下收索当前所需的切片，通过直接调用本地切片，提高了PDA端地图切片显示的速度；同时节约了网线网络流量、缩短网络传输时间，因为一次显示需要多块切片，可能某些切片已经存在在PDA本地目录下，而某些切片本地不存在，需要从发射终端获取

附图说明

图1为PC端生成并发布地图切片流程图。

图2为PDA端在线地图方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明提供的一种土地调查中通过无线网络实时在线获取所需地图数据的方法，通过发射终端提供原始地图数据切片，移动终端无线调用的方式实现。而作为本发明的优选实例，本实例发射终端采用个人电脑（PC），移动终端具有触摸屏方式的掌上电脑（又称PDA、移动数字终端）。

如图1所示，PC端主要包括生成地图切片，存储、组织与管理地图切片以及创建Web服务发布地图切片三大步骤。其中生成地图切片需要选择合适的切片方案借助第三方软件完成，比如ArcGIS软件，切片方案选择如下：

（1）根据原始地图的实际情况添加合适的比例尺级别，

（2）选择切片存储格式（紧凑型或者松散型），

（3）选择合适的切片格式（PNG8、JPEG等）、设置切片的宽度、高度以及DPI（每英寸像素点），

（4）选择合适的切片原点。

PC端采用文件系统存储、组织和管理地图切片，与采用数据库存储地图切片相比，以文件形式直接存储地图切片提高了移动端获取地图切片的效率。PC端采用ASP.NET技术创建并发布了Web服务，借助该Web服务PDA端将所需的地图切片信息发往PC端，PC端从文件存储目录中获取这些切片并将其发往PDA端。

如图2所示，PDA实时在线获取所需地图数据方法包含如下步骤：

（1）利用PDA中的GPS接收装置接收卫星定位信息，通过PDA中的电文解析模块和坐标转化模块，获取所需的地图位置信息。

其中坐标转换是将GPS接收的WGS84坐标转换成对应的高斯平面坐标，然后再经过平面坐标转换，将其强制附和到本地高斯平面坐标系统，即地图数据所使用的坐标系统。

（2）根据步骤1）获取的当前地图位置信息，通过PDA中的切片计算模块，计算出当前位置所需要切片的具体信息。

假设当前GPS点的平面坐标分别为X和Y（单位：米），原始地图数据切片采用的原点平面坐标分别为X_Origin和Y_Origin，原始地图数据切片的宽度和高度值均为T，分辨率为DPI，地图数据比例尺为1：S，其中S为当前所需切片的比例尺（发射端的切片是按比例尺级别生成的，当前GPS点会落在每个比例尺级别的某块切片上，而不是仅仅落在某一个比例尺级别的切片上，而当前所需的切片用于确定比例尺级别，从而确定具体的切片），对应比例级别上的切片分辨率为Re，当前GPS点所在切片的行号为R、列号为C，那么

Re=(25.39999918/DPI)*S/1000

R=abs(Y_Origin-Y)/(Re*T)-1

C=abs(X_Origin-X)/(Re*T)-1

进而通过Row和Column定位出当前GPS点所在的切片。以T值为256、PDA屏幕分辨率为480*640为例，并以当前GPS点为PDA屏幕中心，PDA一次能够显示9块切片。这个9块切片分别为Scale比例尺级别下的：（Row-1，Column-1）、（Row-1，Column）、（Row-1，Column+1）、（Row，Column-1）、（Row，Column）、（Row，Column+1）、（Row+1，Column-1）、（Row+1，Column）、（Row，Column+1）。

（3）在PDA本地切片目录下依次搜索当前位置所需的切片，并记录下没有搜索到的切片的信息。

（4）通过PDA中的切片获取模块，向PC端发送身份验证信息，验证通过后，再将PDA中没有搜索到的切片的具体信息即缺失切片信息发送至PC端（如果身份验证失败，需要再次验证），在线接收PC端发送的这些缺失切片，并将其保存在本地切片目录中，如果步骤（3）本地能够完全搜索到当前所需的切片，则略过此步。

（5）通过PDA中的地图显示模块，以当前GPS点为PDA屏幕中心，显示接收到的地图切片，即显示当前的地图。

此时，PDA在线获取地图数据完成，调查人员接下来可以进行相关调查工作。当外业调查位置发生改变时，重复执行（2）-（5）步骤，实现实时在线获取地图数据。

另外，为了节省无线网络流量、缩短网络传输时间，PC获取缺失切片之前，PDA端程序会判断本地是否已经存在某一个或几个当前GPS点所需的切片，并记录下本地不存在的切片的信息。

本实例采用ASP.NET技术建立Web服务实现PC与PDA之间的无线网络通讯。根据计算出的切片的具体信息，从PC端获取所需切片，并保存在PDA本地的切片目录中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种实时在线获取地图数据的方法，其特征在于包含如下步骤：

（1）将原始地图数据切片，并将切片数据保存在发射终端的切片缓存中，在发射终端创建并发布网络服务，实现与移动终端之间的通讯；

（2）移动终端利用GPS接收装置接收卫星定位信息，并通过电文解析、坐标转化，获取当前所需地图位置信息；

（3）移动终端根据步骤（2）获取的当前地图位置信息，计算当前所需切片信息；

（4）在移动终端本地切片目录下依次搜索当前位置所需的切片，并记录下没有搜索到的切片的信息，若本地完全搜索到当前位置所需的切片，跳入步骤（7），否则生成缺失切片信息；

（5）通过移动终端的切片获取模块向发射终端发送身份验证信息，若验证通过，将步骤（4）中生成的缺失切片信息发往发射终端，跳入步骤（6）；若验证失败，重复执行步骤（5）身份验证操作一次，若仍然验证失败，显示报错信息，并由用户决定是否继续进行身份验证；

（6）发射终端根据接收到的缺失切片信息，从切片缓存中找到移动终端所需缺失切片并将其发送给移动终端，移动终端在线接收发射终端发送的缺失切片，并将其保存在本地切片目录下；

（7）移动终端以当前GPS点为屏幕中心，显示当前位置的地图切片。

2.根据权利要求1所述的一种实时在线获取地图数据的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，记GPS接收装置定位的坐标点平面坐标分别为X和Y，步骤（1）中原始地图数据切片采用的原点平面坐标分别为X_Origin和Y_Origin，原始地图数据切片的宽度和高度值均为T，分辨率为DPI，地图数据比例尺为1：S，其中S为当前所需切片的比例尺，对应比例级别上的切片分辨率为Re，当前GPS点所在切片的行号为R、列号为C，则

Re=(25.39999918/DPI)*S/1000

R=abs(Y_Origin-Y)/(Re*T)-1

C=abs(X_Origin-X)/(Re*T)-1

进而通过R和C计算出当前坐标点所在的切片，从而获取当前所需地图位置信息。

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