CN103943025A - 一种基于道路坐标系的街景显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于道路坐标系的街景显示方法，步骤如下：1）建立单维度道路坐标系，道路曲线沿固定方向延伸；2）建立POI点，关联POI点与道路曲线的位置关系；3）显示道路曲线，并以道路曲线为参照系，显示POI点。采用本发明所述的抽象化的街景道路显示方法可以较好地展示目前一些商业街的浏览，满足部分人在家就可以实现体验逛街的感受。对于喜欢逛街的用户，通过本发明可以预先浏览下街道两边的商铺，及商铺在街道中的大概位置，提前熟悉周边环境。这种方法简单、直观，而且对硬件终端的配置要求不高，可以在PC机上实现也可以在手持终端上实现，具有比较大的实用性。

Description

一种基于道路坐标系的街景显示方法

技术领域

本发明涉及一种地图显示方法，更具体地说，涉及一种基于道路坐标系的街景显示方法。背景技术

目前，电子地图已经被广泛应用到各个领域，基于电子地图的LBS（Location BasedService）应用和导航软件比比皆是。但是，目前的电子地图受到地图数据和比例尺的限制，还无法详细地对街道两边的景观、商城、店铺进行良好的展示，只能标示个别比较重要、知名度较高的POI（Point Of Interest）点的名称和位置。对于当前城市建设中快速发展涌现出来的商业街、步行街的展示也是一片空白。对于喜欢逛街一族和外来游客，目前电子地图的局限性，无法满足他们想获取整条街道信息的渴望。本发明提出一种操作简单、直观易懂的街景浏览显示方法，有助于用户对街景信息的了解，感受身临其境的体验效果。

传统电子地图坐标都是以经纬度为坐标的二维结构，以经纬度为坐标进行标识POI点的位置。传统电子地图虽然能整体显示出各条道路的布局情况，但如果缩小地图，则只能显示极少个POI点，或者不显示POI点，如果放大地图虽能示出更多的POI点，但传统电子地图的道路曲线模拟了真实道路的路径，蜿蜒曲折，在放大后的地图上不便于查看，由于道路曲线的弯曲不规则，需要不规则地沿道路曲线路径移动电子地图，使用上仍不方便。

而且传统电子地图需要加载的数据量较大，在移动终端设备上的使用，数据流量大、加载速度慢，无法实现对街景进行直观、方便的展示，无法满足人们生活需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以道路为坐标，对街道及其两边POI点进行抽象，从而达到简单直观展示街道及POI点关系的一种基于道路坐标系的街景显示方法；本发明所述的方法实现成本低，方法简单，易于实现。

本发明的技术方案如下：

一种基于道路坐标系的街景显示方法，步骤如下：

1）建立单维度道路坐标系，道路曲线沿固定方向延伸；

2）建立POI点，关联POI点与道路曲线的位置关系；

3）显示道路曲线，并以道路曲线为参照系，显示POI点。

作为优选，步骤1）具体为：基于二维结构的经纬度坐标系的道路曲线，把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线，转换后的每条道路曲线为多维结构中的一个维度。

作为优选，把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线具体为：确定二维结构的经纬度坐标系的道路曲线的起点、转折点，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间用直线段相连，则道路曲线转换为曲折线段；并计算起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的曲线长度，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度为转换前的曲线长度。

作为优选，进一步地，把起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段调整在同一条直线上，则曲折线段转换为直线段，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度不变。

作为优选，步骤2）具体为：建立POI点，定义POI点归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线的起点的距离，根据POI点如下属性：归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线起点的距离，确定POI点与道路曲线的位置关系。

作为优选，POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的地址字段，解析出道路名称，从路网数据中检索道路名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

作为优选，POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的经纬度坐标，计算POI点与其周边各道路的垂直距离，从路网数据中检索垂直距离最短的道路的名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

作为优选，沿道路曲线的起点往道路曲线的终点延伸的方向，坐标位于道路曲线延伸方向右边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的右边，坐标位于道路曲线延伸方向左边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的左边，从而确定POI点的位于归属道路曲线的左右属性。

作为优选，POI点与道路曲线起点的距离为道路曲线的起点到POI点在道路曲线上的垂直映射点之间的沿道路曲线的路径的长度。

作为优选，只显示当前一条道路曲线及与其关联的POI点；如果当前道路曲线与另一道路曲线相连，则在当前道路曲线上示出相交点及道路名称；如果要显示另一道路曲线及与其关联的POI点，则另作查询；对当前道路曲线的显示采用分段显示或根据查询长度显示；POI点根据其代表的对象占地大小不同，按比例显示不同大小的显示范围。

本发明的有益效果如下：

采用本发明所述的抽象化的街景道路显示方法可以较好地展示目前一些商业街的浏览，满足部分人在家就可以实现体验逛街的感受。对于喜欢逛街的用户，通过本发明可以预先浏览下街道两边的商铺，及商铺在街道中的大概位置，提前熟悉周边环境。这种方法简单、直观，而且对硬件终端的配置要求不高，可以在PC机上实现也可以在手持终端上实现，具有比较大的实用性。

附图说明

图1是二维结构的经纬度坐标系的道路曲线图；

图2是图1所示的二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换成为的多维结构的道路曲线图；

图3是道路曲线的一维坐标系示意图；

图4是抽象简化后的道路曲线；

图5是图4所示的道路曲线拉直后的道路曲线示意图；

图6是本发明所述的方法的效果示意图；

图中：1、2、3、4、5、6、7是POI点，A是起点，B、C、D、E是转折点，F是终点。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。

一种基于道路坐标系的街景显示方法，步骤如下：

1）建立单维度道路坐标系，道路曲线沿固定方向延伸；

2）建立POI点，关联POI点与道路曲线的位置关系；

3）显示道路曲线，并以道路曲线为参照系，显示POI点。

步骤1）具体为：基于二维结构的经纬度坐标系的道路曲线，把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线，转换后的每条道路曲线为多维结构中的一个维度。把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线具体为：确定二维结构的经纬度坐标系的道路曲线的起点、转折点，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间用直线段相连，则道路曲线转换为曲折线段；并计算起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的曲线长度，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度为转换前的曲线长度。进一步地，把起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段调整在同一条直线上，则曲折线段转换为直线段，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度不变。

步骤2）具体为：建立POI点，定义POI点归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线的起点的距离，根据POI点如下属性：归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线的起点的距离，确定POI点与道路曲线的位置关系。

POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的地址字段，解析出道路名称，从路网数据中检索道路名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

另一种实施方式，POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的经纬度坐标，计算POI点与其周边各道路的垂直距离，从路网数据中检索垂直距离最短的道路的名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

沿道路曲线的起点往道路曲线的终点延伸的方向，坐标位于道路曲线延伸方向右边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的右边，坐标位于道路曲线延伸方向左边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的左边，从而确定POI点的位于归属道路曲线的左右属性。

POI点与道路曲线起点的距离为道路曲线的起点到POI点在道路曲线上的垂直映射点之间的沿道路曲线的路径的长度。

为了使显示更加流畅，适用于各种高低配置的移动终端，本发明所述的方法只显示当前一条道路曲线及与其关联的POI点；如果当前道路曲线与另一道路曲线相连，则在当前道路曲线上示出相交点及道路名称；如果要显示另一道路曲线及与其关联的POI点，则另作查询。更进一步地，对当前道路曲线的显示采用分段显示或根据查询长度显示。

POI点根据其代表的对象占地大小不同，按比例显示不同大小的显示范围。

实施例

以道路为核心，描述POI点位置，并建立起相互对应关系，展示POI点位置。本发明把这种位置描述体系称为道路坐标系。道路数据和两边的POI点数据在道路坐标系下进行坐标变换，重新映射，生成抽象化街景所需的数据。道路坐标系显示方法就是以道路为核心进行展示POI点相对位置关系的一种方法。

一、道路坐标系的建立

首先要建立以道路为维度的多维结构，如图1所示；然后建立单维度的道路坐标系，如图2所示。经纬度坐标系下的道路实际由一系列经纬度点连接起来的具有一定宽度的曲线，如果对地图进行无限放大后，弯弯曲曲的道路可看作一条直线。这样可以把地图的二维结构，转换成多维结构，每条道路都是多维结构中的一个维度。这一转换过程放弃了POI点的绝对位置，建立POI点与道路的归属关系、位置关系、以及归属于同一道路上的各个POI点之间的相对位置关系。

道路是通过弯道和路口将各个路段连接成一条完整的道路。经过抽象简化后，就是一条曲折线段，弯道和路口是曲折线段上的转折点。对曲折线段进行分段拉直处理并连接在一起，使之成为一条直线段。每条道路都有两个端点，起点A和终点F，选择其中任何一个作为坐标轴的原点，另外一个为坐标轴的增长方向。这样建立起以道路为坐标轴的一维坐标系，如图3所示。

传统电子地图道路数据主要包括道路的等级、方向、名称、坐标点和类型等属性。为了建立道路坐标系，还需在现有地图道路数据属性上增加起点A和归属当前道路的所有POI点ID两个属性。

二、道路坐标系与POI点的关系建立

现有电子地图的POI点数据通常具有POI点名称、地址、类别、经纬度等几个属性，通过新增POI点的三个属性，如表1所示，可以确定道路与POI点的关系，从而确定POI点在道路坐标系下的位置。

表1：道路曲线与POI点的关系属性表

1	POI点归属道路的ID
		2	POI点位于归属道路的左右
3	POI点到归属道路起点的沿线距离（米）

结合现有POI点数据和路网数据进行计算处理，通过计算的方式，生成POI点属性新增的三个属性要素，具体方法如下：

1）POI点归属道路的ID：

首先分析POI点的地址字段，进行分词处理，解析出道路名称。从路网数据中检索出道路名称对应的道路ID，确定该POI点属于该条道路。从路网数据中找到该道路ID，即为POI点归属道路的ID。

若地址字段分析失败，则利用POI点的经纬度坐标，以POI点为中心，计算出POI点距离周边各道路的垂直距离，其中与POI垂直距离最短的一条道路，用来确定POI的所属道路ID。

为简化归属关系，每个POI点归属道路是唯一的，不允许存在一个POI点属于两条道路或以上的情况出现。如果出现两条道路最短距离一样的情况则根据道路等级来判断，归属于等级较高的道路。

计算最短距离的方法，采用电子地图经纬度坐标系下的点到直线的通用计算方法。

2）POI点位于归属道路的左右：

从道路坐标系原点沿道路终点F延伸的方向看去，判断POI点位于道路的左右两边，即为其左右属性。不考虑POI点距离道路垂直方向距离的远近，只需区分出POI点在道路的左边或右边即可。

例如：通过搜索道路名称，获取到归属该道路的所有POI点1、2、3、4、5,如图4所示。POI点分布于道路的两边，POI点1、2、5位于路左，而POI点2、4位于路右。这样在POI点归属道路是唯一的前提下，POI点的左右属性也随之确定。

3）POI点到归属道路原点的沿线距离（米）：

抽象简化后的道路，实际上是由多条折线段组成。如下图4所示，假设道路总长度5000米，则起点A的距离为0米，终点F的距离为5000米。将POI点向这些折线段上做垂线，如图4中垂线所示，垂足为POI点在道路路段上的映射点。从道路起点A开始到某个POI点在道路上映射点的沿路直线距离，称作该POI点到归属道路原点的沿线距离属性。

POI点距离所属道路原点距离的计算方法，也是采用经纬度坐标系下的两点间距离计算公式分段计算获得。例如下图4中的POI点3的距离＝路段AB长度+路段BC长度+路口点2S到POI点3的距离，计算后的距离为图5所示的L段长度。

由于POI点距离道路原点的距离不同，沿道路方向一直延伸下去，实现了POI点与道路在水平方向上的位置关系。同样，由于各个POI点都是以道路原点作为参考原点，这样各POI点之间也形成相对的位置关系。例如，POI点1的新增三个属性为（100000，“左”，720），POI点2的新增三个属性为（100000，“左”，1720），显然POI点2与POI点1在道路坐标系下的相对距离是1000米。

在上述处理过程中，放弃了POI点距离道路垂直方向上的远近距离，只关注POI点位于道路的左右关系和POI点在道路上映射垂足点距离道路坐标原点的沿路直线距离。通过这样的处理，就把位于二维平面中的POI点映射到了一维的坐标系上。在这个道路坐标系下，道路作为坐标轴，就是一条直线，没有形状，POI点都落在坐标轴直线两边，只有左右和距离两个属性。

这种以道路坐标轴为核心建立道路坐标系，建立起道路同相关POI点之间的的归属关系，相对位置关系，就是道路坐标系。为实现道路坐标系的功能，只需对传统电子地图的道路数据和POI点数据新增属性即可满足要求。数据来源容易获取，实现方法简单、方便。为了便于搜索，道路数据还可以增加道路起点属性和归属当前道路的所有POI点ID两个属性。

三、实际使用

在客户端上实现以道路坐标系表示的街景浏览方法，效果如下：

1、客户端输入街道名称向中心业务平台查询该道路的街景数据。

2、中心平台收到请求后，根据路名找到该条道路的道路ID，根据道路ID去地图数据库中请求隶属于该道路ID的所有POI点数据。为避免一次请求数据太大，通常分段进行数据下发或者按请求道路距离长度进行下发。

3、查询成功后返回街景所需的相关道路数据和POI点数据，具体数据内容如下表如示。

表2：道路数据和POI点数据表

4、根据下发的应答数据，在客户端上建立道路坐标系展示周边街景。街景采用抽象展示方式，无论POI点在现实世界中占地面积如何，距离道路多远，在此展示的都是一样的矩形框，因为POI点有大小之分，所以矩形框大小不同。道路采用虚线表示，通常展示于界面的中间，POI点分列在道路坐标轴两侧，宽度大小都是一样的，按距离道路原点的相对距离进行沿边沿路分布。为了使街景效果更加美观生动，可以在POI点显示范围区域内添加表示POI点重要特征的图片，如图6所示。

5、用户浏览街景时，只能在道路坐标轴上下进行移动，并只能在当前道路距离范围内进行。街景随滑动方向移动，逐渐呈现和消失，效果如同在虚拟的街道上漫步行走。如果浏览到达道路原点和终点F，分别弹出相关语句进行提示，提示用户可以切换到其它道路或回原点等选项。

6、点击两边的POI点矩形框，可以跳转到具体POI点的详情界面。可通过POI点ID向中心业务平台查询该POI点的详细信息。如果POI点是商店的话，还可以进一步了解商店的地址，详情介绍，电话，评论等丰富的有价值的增值信息。

7、查看其他街景，通过街道名称重新搜索来进行切换。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，步骤如下：

1）建立单维度道路坐标系，道路曲线沿固定方向延伸；

2）建立POI点，关联POI点与道路曲线的位置关系；

3）显示道路曲线，并以道路曲线为参照系，显示POI点。

2.根据权利要求1所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，步骤1）具体为：基于二维结构的经纬度坐标系的道路曲线，把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线，转换后的每条道路曲线为多维结构中的一个维度。

3.根据权利要求2所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，把二维结构的经纬度坐标系的道路曲线转换为多维结构的道路曲线具体为：确定二维结构的经纬度坐标系的道路曲线的起点、转折点，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间用直线段相连，则道路曲线转换为曲折线段；并计算起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的曲线长度，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度为转换前的曲线长度。

4.根据权利要求3所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，进一步地，把起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段调整在同一条直线上，则曲折线段转换为直线段，起点与其相邻的转折点间、当前转折点与下一个转折点间的直线段长度不变。

5.根据权利要求1所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，步骤2）具体为：建立POI点，定义POI点归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线的起点的距离，根据POI点如下属性：归属的道路曲线、位于归属道路曲线的左右、与道路曲线起点的距离，确定POI点与道路曲线的位置关系。

6.根据权利要求5所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的地址字段，解析出道路名称，从路网数据中检索道路名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

7.根据权利要求5所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，POI点归属的道路曲线的确定具体如下：获取POI点的经纬度坐标，计算POI点与其周边各道路的垂直距离，从路网数据中检索垂直距离最短的道路的名称对应的道路ID，根据道路ID确定POI点归属的道路曲线。

8.根据权利要求5所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，沿道路曲线的起点往道路曲线的终点延伸的方向，坐标位于道路曲线延伸方向右边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的右边，坐标位于道路曲线延伸方向左边区间的POI点，定义当前POI点位于归属道路曲线的左边，从而确定POI点的位于归属道路曲线的左右属性。

9.根据权利要求5所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，POI点与道路曲线起点的距离为道路曲线的起点到POI点在道路曲线上的垂直映射点之间的沿道路曲线的路径的长度。

10.根据权利要求1所述的基于道路坐标系的街景显示方法，其特征在于，只显示当前一条道路曲线及与其关联的POI点；如果当前道路曲线与另一道路曲线相连，则在当前道路曲线上示出相交点及道路名称；如果要显示另一道路曲线及与其关联的POI点，则另作查询；对当前道路曲线的显示采用分段显示或根据查询长度显示；POI点根据其代表的对象占地大小不同，按比例显示不同大小的显示范围。