CN103810286B - 一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，与现有技术相比解决了当三维图面旋转或倾斜后无法将二维坐标点与三维坐标点重新匹配定位的缺陷。本发明包括以下步骤：数据导入；添加图层；标注热区标识；计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标；输出转换坐标并进行坐标点的定位。本发明可以在三维地图旋转或倾斜后实现坐标点的定位，通过方法计算实现对二维坐标及三维坐标的换算。

Description

一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法

技术领域

本发明涉及坐标点定位技术领域，具体来说是一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法。

背景技术

现在三维地图在日常生活中由于其直观性已越来越多使用，在三维图面上可以呈现三维地图的图像，使建筑物、山脉、城市物件、城管部件等事物更形象地显示在用户面前。但是若想使三维图面达到最好的显示效果，一般需要将三维图面在原有的基础上进行旋转或倾斜。而在三维图面旋转或倾斜后，当需要对二维地图与三维地图进行匹配时，三维地图由于进行了旋转或倾斜使其与二维图面的坐标位置不能对应起来，而现有的二维、三维地图匹配方法又无法针对三维地图旋转或倾斜后进行定位。因此如何开发出一种当三维图面旋转或倾斜后，在二维地图与三维地图进行匹配时，可以进行二维坐标点与三维坐标点定位的方法已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中当三维图面旋转或倾斜后无法将二维坐标点与三维坐标点重新匹配定位的缺陷，提供一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，包括以下步骤：

数据导入，将二维地图和三维地图进行数据导入；

添加图层，以二维地图的图层为基础，将三维图层或切片图层叠加在二维地图的图层之上；

标注热区标识，分别在二维图层和三维图层上标注出需要进行定位的坐标点，并设定二维图层上的坐标点为参考基础；

计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标；

输出转换坐标并进行坐标点的定位。

所述的计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标包括以下步骤：

计算二维图层与三维图层坐标点之间的偏移量；

进行三维图层中坐标点的偏移计算；

进行三维图层中坐标点的旋转计算。

所述的计算二维图层与三维图层坐标点之间的偏移量包括以下步骤：

获取二维图层上坐标点的坐标值P1（P1x,P1y）；

计算偏移量P2（P2x,P2y），P2（P2x,P2y）=（P1x/a,P1y/a）,其中a为偏移角度所产生的偏移系数。

所述的进行三维图层中坐标点的偏移计算的公式如下：

P3（P3x,P3y）=（P4x+P2x,P4y+P2y），其中P3（P3x,P3y）为三维图层中坐标点偏移修正后的位置， P4x为三维图层中坐标点原位置上X轴的坐标值,P4y为三维图层中坐标点原位置上Y轴的坐标值。

所述的进行三维图层中坐标点的旋转计算的公式如下：

P5（P5x,P5y）=P5（（P1x+ P2x）/a,（P1y+ P2y）/a），其中a为偏移角度所产生的偏移系数，P5（P5x,P5y）为三维图层中坐标点进行旋转后的坐标值。

有益效果

本发明的一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，与现有技术相比可以在三维地图旋转或倾斜后实现坐标点的定位，通过方法计算实现对二维坐标及三维坐标的换算，从而确定建筑物、山脉、城市物件、城管部件等事物在二维图面和三维图面不同的位置。通过建立与不同地图间的坐标转换关系，坐标转换计算，计算出各类型元素在二维、三维地图上面的坐标关联，实现数据的跨地图应用，从根本上面解决了二维和三维地图上匹配定位，实现了数据的跨地图应用，减少了数据录入和调用的工作量和复杂度。

附图说明

图1为本发明的方法流程图

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，包括以下步骤：

第一步，数据导入，将二维地图和三维地图进行数据导入。通过二维地图和三维地图的数据导入，获得二维地图和三维地图的显示范围和当前图层信息，获得相关数据处理基础信息，例如：二维地图和三维地图的坐标点信息、图层信息、旋转角度、倾斜角度、偏移角度、瓦片调用路径等，以备后期数据处理时使用。

第二步，添加图层，以二维地图的图层为基础，将三维图层或切片图层叠加在二维地图的图层之上。二维地图和三维图层进行叠加后，坐标转换可以通过原始坐标和图层信息进行处理，可以确定出坐标所在当前图层坐标系，获取二维地图上坐标的经纬度。

第三步，标注热区标识，分别在二维图层和三维图层上标注出需要进行定位的坐标点，并设定二维图层上的坐标点为参考基础。通过确定二维图层上的坐标点为参考点，为第四步进行偏移量的计算做基础。

第四步，计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标。三维图层是以其中心点为轴进行旋转，设中心点经纬度可以通过二维矢量图获得。三维图层叠加到二维图层上，由于三维图层经过了旋转或倾斜，因此需要对三维图面进行偏移，计算出相应的偏移量。计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标包括以下步骤：

（1）计算二维图层与三维图层坐标点之间的偏移量。

先获取二维图层上坐标点的坐标值P1（P1x,P1y），P1为在二维图层上所需定位的坐标点。然后计算偏移量P2（P2x,P2y），P2为三维图层上所需定位的坐标点与二维图层上坐标点之间的偏移值，P2（P2x,P2y）=（P1x/a,P1y/a）,其中a为偏移角度所产生的偏移系数。公式中a的数值为现有标准中所取的值，即根据偏移角度而对应的偏移系数，例如当偏移角度为45度时，a的值则为2。

（2）进行三维图层中坐标点的偏移计算，其公式如下：

P3（P3x,P3y）=（P4x+P2x,P4y+P2y），其中P3（P3x,P3y）为三维图层中坐标点偏移修正后的位置， P4x为三维图层中坐标点原位置上X轴的坐标值,P4y为三维图层中坐标点原位置上Y轴的坐标值。经过此步骤后，通过在三维图层上坐标点原位置，加上计算出的偏移量，三维图层中的坐标点修正了偏移位置。在这里虽然完成了三维图层中的坐标点的修正，但还未完成三维图层中坐标点的旋转。

（3）进行三维图层中坐标点的旋转计算，其公式如下：

P5（P5x,P5y）=P5（（P1x+ P2x）/a,（P1y+ P2y）/a），其中a为偏移角度所产生的偏移系数，P5（P5x,P5y）为三维图层中坐标点进行旋转后的坐标值。同样的，P1x为二维图层中坐标点原位置上X轴的坐标值，P2y为二维图层中坐标点原位置上Y轴的坐标值，P2x和P2y则为偏移量的X轴和Y轴的相应偏移值， 这里a的值与之前一样，为偏移角度所产生的偏移系数，为现有标准中所取的值。P5为三维图层坐标点修正后，再进行旋转的数值。

第五步，输出转换坐标并进行坐标点的定位。将计算完成后的三维图层中坐标点的新数值P5输出，并按P5（P5x,P5y）的坐标值进行定位，从而完成三维图层在旋转或倾斜后与二维图层的重新定位。将所有的坐标点均进行二三维地图点切换匹配，将所有的需要的转换点数据坐标进行输出完成后，在二维、三维地图上面的进行展示，从而可以实现整个坐标系统的的最终转换。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

11）数据导入，将二维地图和三维地图进行数据导入；

12）添加图层，以二维地图的图层为基础，将三维图层或切片图层叠加在二维地图的图层之上；

13）标注热区标识，分别在二维图层和三维图层上标注出需要进行定位的坐标点，并设定二维图层上的坐标点为参考基础；

14）计算二维图层与三维图层的偏移量并确定三维图层定位点的转换坐标；其包括以下步骤：

141）计算二维图层与三维图层坐标点之间的偏移量；其具体步骤如下：

1411）获取二维图层上坐标点的坐标值P1（P1x,P1y）；

1412）计算偏移量P2（P2x,P2y），P2（P2x,P2y）=（P1x/a,P1y/a）,其中a为偏移角度所产生的偏移系数；

142）进行三维图层中坐标点的偏移计算；

143）进行三维图层中坐标点的旋转计算；

15）输出转换坐标并进行坐标点的定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，其特征在于，所述的进行三维图层中坐标点的偏移计算的公式如下：

P3（P3x,P3y）=（P4x+P2x,P4y+P2y），其中P3（P3x,P3y）为三维图层中坐标点偏移修正后的位置， P4x为三维图层中坐标点原位置上X轴的坐标值,P4y为三维图层中坐标点原位置上Y轴的坐标值。

3.根据权利要求1所述的一种用于二维地图与三维地图匹配的坐标点定位方法，其特征在于，所述的进行三维图层中坐标点的旋转计算的公式如下：

P5（P5x,P5y）=P5（（P1x+ P2x）/a,（P1y+ P2y）/a），其中a为偏移角度所产生的偏移系数，P5（P5x,P5y）为三维图层中坐标点进行旋转后的坐标值。