CN106257446A - 基于经纬度的地理信息手绘系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一款基于经纬度的地理信息手绘系统，是将经纬度信息与手绘信息相结合的一个系统，由图层、底图、地图内各种元素(道路、站点、线路等)、经纬度信息组成，首先由用户定义一个或多个图层及图层的比例尺，导入绘制参照系(底图)，参照系底图需获取两端点经纬度，然后由用户定义底图内各元素，元素以经纬度，名称，起止时间为基本属性。以鼠标点击和拖动的形式绘制定义好的元素至图层内，以此种方式绘制的地图具有极大的可扩展性、随意性和可控制性，且地图内各元素均具有时间属性，和经纬度属性。结合了相应的地理信息获取设备获取经纬度信息并上传至相应服务器，就能实时查询各地图元素的位置信息，并在PC或移动设备上显示。

Description

基于经纬度的地理信息手绘系统

技术领域

本发明涉及一种地理信息手工绘制的系统及软件，尤其是一种基于经纬度信息手工绘制地理信息的系统及软件。

背景技术

地图及地图系统在当今人们的生活中有着不可或缺的作用，人们在出行过程中对地图的需求与日俱增。而当今主导的百度地图，谷歌地图等地图系统也在市场中占据着主导地位，不仅在电脑上，随着移动设备的发展，手机也开始植入地图系统。而在这些地图或导航系统中，GPS定位技术也起到了至关重要的作用，利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航称为全球卫星定位系统，简称GPS。

市场上的所有第三方地图都是针对特定需求而建立的，更适用于固定的或相对稳定元素的展示，比如城市，道路，街道等；直接引用则缺乏自主性和动态性，如即将废弃的公路，或正在建造的地铁，或临时变更线路的公交车等。对特定的用户来说，如交通旅游导向等，其贴切性和动态性总不尽如人意。

目前市场上专业地图绘制软件基本上都是要从道路、山川、河流等最基本的地理信息元素开始、从头画起；从测绘到制作工程量巨大；不适用于用户单位自行制作。

手绘是指根据自己的意愿能随意的绘制任意的物体，而将手绘移植到电脑时，则能如画图般绘制物体，又能将各个物体元素化，一条线、一条路亦或一幢房子。绘图系统在生活中也很常见，如windows的画图就是一款经典的手绘系统。现有的手绘系统的功能强大，但是应用面不广，比较偏向于画图及美化图像上，并未涉及到地理信息等方面。

本发明提出一种基于经纬度的、采用底图结合手绘方法的、能够快速形成满足特定用户需求的自有地图的地理信息手绘系统。

发明内容

本发明利用现有底图为框架，通过快速描绘，形成用户目标对象的地理信息数据，并通过相对位置的目测法绘制出底图上没有的目标对象，从而快速形成满足用户特定需求的地理信息系统。本发明以广泛的应用面和出色的可控性，解决了市场上现有地图类系统的不足，不仅对地图元素增加了时间维度的展示，还结合了GPS和手绘系统，在相关领域能起到特殊的作用。我们可以根据经纬度确定实体在手绘系统中的位置，也可以根据导入的参照系，随意的绘制地图，在这个过程中，地图中的所有的物体全部由自己控制，包括空间维度，位置，高度，时间维度，实体的起止日期等。绘制好的地图能在移动设备上查看，而根据移动设备获取到的GPS也能实时定位。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明的具体方法如下：

1.底图来源

底图为此手绘系统的参照系，获取方法多样化，可从第三方系统中获取，例如从谷歌地图上截取一张底图，如图1。

2.构建图层

a)图层的定义为(像素：米)，采用完全开放式定义，用户可以定义任意比例尺的图层，如图2。

b)图层间的缩放为无级缩放，矢量缩放，无失真。

3.导入底图

本系统可导入和图层比例尺一致的已有区域底图，作为手绘参照系，如图3。

4.绘制地图

a)在已导入的底图上，描绘底图内的元素，将其转变为本系统的元素。如描绘底图内的道路，转变为本系统内的道路，精确度高，如图4。

b)在已导入的底图上，通过估测，可绘制该底图内没有的元素。如在底图内通过标志性建筑绘制一个在该建筑旁的公交站点，误差较小。

c)在现实中目测实体元素位置，通过与底图比对，绘制到相应位置，存在一定的误差。

5.地图元素

a)地图元素可称图元，地图由很多图元组成，由用户自定义，如道路，站点，修理厂，加油站等。

b)图元属性

i.地理属性(x，y，z)，分别表示经纬度，高度。

ii.基本属性，名称等。

iii.时间属性，图元的启用日和终止日。

c)绘制图元，如绘制一条道路段，该道路段具有两个短点的经纬度和高度，该道路段的名称，该道路段的启用日和终止日，如图5

6.地图编辑

在上述过程中，即可以绘制一个简单的矢量地图，该地图具有可编辑功能：

a)图层编辑，系统可任意创建，删除图层。

b)图元编辑，用户可编辑地图内的任意图元，如添加一个站点，修改站点的位置、名称，删除一条道路，修改一条线路的起止日期等，如图6。

7.系统的展示

a)系统展示体现在空间纬度和时间纬度，空间纬度代表了地图的展示，时间纬度则体现了地图的实时性，历史性以及一定的将来性。如用户可在此系统查看一年前某线路的走向，或几天后该线路的走向。

b)展示可以是在PC电脑上，如图7，也可在移动设备上，如图8，PC电脑上时对全局把控度能大大的增加，移动设备上则能结合相应的GPS导航精确定位。

附图说明

图1示出从谷歌地图截取本系统的底图；

图2示出自定义图层比例尺的设置窗口；

图3示将截取的底图导入本系统，作为参照系；

图4示出在底图上绘制一条道路；

图5示出图层的各个元素及其基本信息；

图6示出图层的各个元素可编辑；

图7示出PC端示例界面

图8示出移动设备端示例界面

具体实施方式

结合附图和本发明的内容进一步提供以下实施例：

本发明对于全局把控具有良好的适应性，在本发明的手绘图系统中，只要持有GPS设备的，都能在手绘系统中显示及查看，下面将结合本发明附图，对本发明的技术方案进行详细的描述。

1.如图1，在绘制地图前，需要导入底图作为参考系，底图从第三方软件截取，要求已知截取底图左上角和右下角的经纬度。

2.如图2，在绘制元素前，需定义好绘制的图层，建立一个绘制的画板，而图层的一个最重要的属性即为比例尺，比例尺单位为(像素：米)，设定好最适合于所需应用的比例尺建立图层。鼠标移动控制视图中心点，滚轮滚动控制该图层放大或者缩小。绘制的中心点可以手动拖动也可直接输入中心点经纬度切换。

3.如图3，手绘系统需要参考系，本系统的参考系为底图，将截取获得的底图导入本系统即可使用。

4.如图4表示在此图层上绘制地图元素。

a)绘制道路，道路由很多道路段组成，每个道路段在绘制时输入经纬度坐标，道路名，起止时间。

b)绘制站点，站点需指定经纬度坐标，站点名称，起止时间。

c)绘制线路，线路依赖于所画道路段，由若干道路段组成一条完整的线路，线路需指定上下行，线路的站点需选择已有站点。线路具有一个重要属性时间性，同一时间内仅可能存在一条名称相同的线路，但不同时间内可以存在多条该路线的线路。可以在不同时间段制定完全不同的路线。

d)其他元素包括，修理厂，停车场，加油站，地铁站，景区等，都需要制定经纬度及名称，时间。

5.如图5所示，地图元素的各个属性展示。

6.图6显示了此手绘系统的自由性和可编辑性，可以对图内的任意元素进行添加、修改、删除等操作。

7.图7为在PC上的展示，该手绘系统可以运行在PC端进行整体查看，各元素查询，历史信息查询、修改等功能。

8.图8为在移动设备上展示，移动设备可用于显示绘制完成的手绘系统，采集GPS信息，用于显示于手绘系统中。

Claims (12)

1.一种基于经纬度的地理信息手绘系统，其特征在于：依据已知的具有平面相对位置准确的区域地图作为底图，通过底图直接获取斜线上两点的经纬度值或通过实测获取底图上已有标志位置(斜线上)的经纬度值，并根据一定区域内经纬度均匀变化的原则，建立该区域的相对位置坐标系。依据底图上的已有的图源信息手工描绘出用户目标区域内的有效目标对象，并根据一定区域内经纬度均匀变化的原则，推算该目标对象的基于原点的相对经纬度坐标，从而形成具有独立坐标数据的目标对象地理信息；对于底图上没有图源信息的目标对象，则根据其和已有坐标对象的相对位置关系进行描绘，并根据一定区域内经纬度均匀变化的原则，推算该目标对象的相对经纬度坐标，从而快速形成用户所需的全部对象的相对坐标信息，最终形成满足用户特定需求的独立自有的手绘图系统。

若用户需要手绘图系统中各个对象的精确坐标，用于同步跟踪其他具有定位系统功能的移动设备是否接近手绘图中某个对象的位置坐标，只需要计算出本区域内某标定对象在底图坐标参照系内的坐标值和通过其他具有定位系统功能的移动设备实测坐标值之间的差值；并将该差值加在手绘图坐标之上即可和其他具有定位系统功能的移动物体的测量位置一致；从而实现手绘图坐标和实际测量坐标一致的目标。

2.如权利要求1中所述的作为底图的区域地图其特征在于可以是图中元素相对位置和实际地理位置具有等比例性(不扭曲)的任何电子版地图的区域截图。

3.如权利要求1中所述的一定区域内经纬度均匀变化原则其特征在于一个城市的区域或者是小于一个城市的区域范围内，一般比例尺下地球近似为均匀球体、不考虑地球的椭圆曲面率。

4.如权利要求1中所述的目标对象(包括底图已有目标对象和地图上没有的目标对象)其特征是指根据用户的特定需要(如交通、旅游等)选取的一定范围的特定类型对象加以绘制，如道路、加油站、公交站台、调度室、旅游点等，而忽略与用户特定需要无关的对象(如山川、河流、湖泊等)。

5.如权利要求1中所述的具有定位系统功能的移动设备其特征是指车载导航仪或手机等导航设备。

6.如权利要求1中所述的满足用户特定需求其特征是包括城市公共交通车辆调度及乘客导航应用、城市旅游地图绘制等。

7.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，包含图层模块、地图元素绘制模块、地图展示模块。

8.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，展现时根据目标对象的经纬度坐标，经过坐标转换后展示在前台。

9.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，各目标对象的经纬度坐标信息用户可以根据实际值手工调整。

10.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，各目标对象均具有生效时间和失效时间的信息，且该时间信息也完全由用户决定，可以按计划变动，这样便可以根据不同的时间，展现出不同的地理信息。

11.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，可以任意添加不同比例的图层。

12.如权利要求1中所述的基于经纬度的地理信息手绘系统，地图的比例尺支持无级缩放，当缩放至具有图层定义的比例尺时，自动切换图层。