CN106611438B - 三维仿真地图的局部区域更新切图方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了三维仿真地图的局部区域更新切图方法及装置，方法包括从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集；根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；查取全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。本发明提高了三维仿真地图更新的效率，减少了三维仿真地图更新的人力及物力成本，方便三维仿真地图的应用；并且基于地理坐标系统，处理流程更加完整和准确。

Description

三维仿真地图的局部区域更新切图方法及装置

技术领域

本发明涉及地图更新技术领域，尤其涉及三维仿真地图的局部区域更新切图方法及装置。

背景技术

随着“智慧城市”及数字地理空间框架等的建设不断加强，对三维仿真地图的需求也不断增加，三维仿真地图也得到了广泛的应用，三维仿真地图的更新是三维仿真地图的重要方面，及时地更新地图数据，以便于地图符合生产或生活对地图的现势性要求。对三维仿真地图进行局部区域快速更新，实现了三维仿真地图较高的现势性，使三维地图符合实际的生产和生活需求，使三维仿真地图得到更深入的发展及更加广泛的应用。

目前对于三维仿真地图的更新主要采用这些方法及过程：

1.一般三维仿真地图的更新采用全区域更新，对三维地图全区域重新制作，或者采用对变化较多的区域重新制作，然后与无变化的区域拼接，对拼接的新的地图进行切片处理，最后再进行网络平台发布。

2.网络地图的发布大多需要生成地理缓存，生成地图缓存是为了方便地图的快速浏览和使用，在地图发布之前，都需要将原有地图生成各个级别的地图缓存目录文件。生成地图缓存的处理过程又称为切片处理，三维仿真地图的切片是三维仿真地图进行发布的必要条件，也是三维仿真地图发布提供数据结构的基础。而目前的切片技术都是基于图片或遥感图像等，对三维仿真地图的切图也常用这些方法。

传统的三维全区域更新虽然能够实现三维地图的更新，但是费时费力，消耗大量的人力及物力成本，而基于大区域的更新又会遗漏一些需要更新的区域。

而三维仿真地图切片处理依赖于图片的切片技术，这样处理获取的数据不具有地理坐标参考系统，而且这些技术不具有完整的流程化处理和操作步骤，不方便三维地图的切片处理，而且繁琐的步骤加大了三维仿真地图的发布的难度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供三维仿真地图的局部区域更新切图方法，其能提供对三维仿真地图局部更新效率。

本发明的目的之二在于提供三维仿真地图的局部区域更新切图装置，其能实现本发明的目的之一。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

三维仿真地图的局部区域更新切图方法，包括如下步骤：

S1：从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

S2：根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；

S3：查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

S4：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。

优选的，所述S3具体包括如下子步骤：

S31：根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

S32：根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

S33：重复S32以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

S34：运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件；

S35：查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

S36：将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

S37：加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行S38；

S38：启动三维仿真切图插件，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

S39：运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

优选的，S4具体包括如下子步骤：

S41：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

S42：启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真局部切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

优选的，S4中，选取的边角点为四个。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

三维仿真地图的局部区域更新切图装置，包括如下单元：

选取单元：用于从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

建模单元：用于根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；

查取单元：用于查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

获取单元：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。

优选的，所述查取单元具体包括如下子模块：

记录模块：用于根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

加载模块：用于根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

循环模块：用于重复加载模块执行的动作以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

加载模块：用于运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件

接收模块：用于查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

复制模块：用于将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

判断模块：用于加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行运行模块；

运行模块：用于启动三维仿真切图插件，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

发布模块：用于运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

优选的，获取单元具体包括如下子模块：

选择模块：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

切图模块：用于启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真局部切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

优选的，获取单元中，选取的边角点为四个。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明对三维仿真地图的局部更新不依赖于对全区域的更新，提高了三维仿真地图更新的效率，减少了三维仿真地图更新的人力及物力成本，方便三维仿真地图的应用；并且更新局域区域基于地理坐标系统，处理流程更加完整和准确。

附图说明

图1为本发明的三维仿真地图的局部区域更新切图方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

本发明提供三维仿真地图的局部区域更新切图方法，先对专业名词进行解释：

三维仿真地图：又称2.5维电子地图、三维电子地图或2.5D电子地图，就是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述。网络三维电子地图不仅通过直观的地理实景模拟表现方式，为用户提供地图查询、出行导航等地图检索功能，同时集成生活资讯、电子政务、电子商务、虚拟社区、出行导航等一系列服务。

地图缓存：是一种实现了地图在浏览器里快速浏览的技术，提高了用户对地图的浏览速率。地图缓存技术按照一定的数据规则将地图数据或图片进行切图，按照特定的方式进行切图及存储。这样用户访问地图或图片可以直接获取数据而不需要在服务器上重新生成，因此地图缓存大大提高了显示速率，提高了数据的访问效率。方便用户在网络地图进行浏览、查询等。

像素坐标：图片是单个像素以纵横格网的形式进行排列的，每个单独的网格排列具体的一个像素，像素的这种排列方式使像素的位置能确定，其像素点所处的行数就是像素的X坐标，其像素点所处的列数为像素的Y坐标，像素的XY坐标就是一幅图像的像素坐标。

参照图1所示，包括如下步骤：

S1：从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

步骤S1中，利用未更新的全区域的三维仿真地图的遥感图像及更新时期的遥感图像，或者用CAD等数据，确定待更新的数据范围区域，根据遥感图像、无人机图像或者CAD数据与历史数据(也就是未更新的全区域的三维仿真地图)进行比对，获得准确的外业采集数据。外业采集数据主要是通过高像素的相机对建筑物进行拍照，获取建筑物的图片，以获取建筑物的纹理及结构样式。在对建筑物进行采集过程中，需要符合要求，熟悉采集的角度、采集时间、光照条件等。

S2：根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；纹理是指建筑物表面的视觉效果。

本步骤可以利用建模软件如3DMAX上执行，制作待更新区域的模型，在建模前要把不更新的区域的地图数据进行删除，确保只对更新范围进行地图的制作，最后通过渲染获取到待更新区域的三维仿真地图。

S3：查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

本步骤以具有坐标系统的遥感图像和三维仿真地图为对象，根据两者同名地物点地理坐标及像素坐标进行比对获取配准坐标。全区域未更新前的切图参数包括配准文件、切图的像素范围、切图的等级。切图处理也就是生成地图缓存。

S4：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。本步骤中提到的边角点指的是例如一副图，其为多边形，对于多边形的每两条边的相交点。

具体的，步骤S3包括如下子步骤：

S31：根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

三维仿真地图文件一般采用tif格式，当然也可以采用其他格式的文件，通常在photoshop中打开该文件，并用标尺工具以标尺的单位作为像素。

S32：根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

本步骤中，在软件内部会自动获取像素坐标值并在显示界面显示出来。在软件中运行三维仿真地图文件，根据切图参数对切图的范围、级别进行设置。加载遥感影像同时是为获得最底层或最高层切片级别的像素范围。在步骤S31中，如果三维仿真地图文件中存在空白区域，实际上是需要在原图层上新建空白图层，设置为白色，之后将新建图层与原图层两者合并。

S33：重复S32以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

S31和S32中，本发明的配准是利用同一区域的遥感影像和三维仿真地图同名地物地点进行配准，首先通过在遥感影像和三维仿真地图选取一定数量的配准点，要求选取的配准点在影像和地图上均匀分布，数量适中(大于3个，小于10个，一般为5-6个)，且是地图上相对位置比较准确的地物点。在遥感影像和三维仿真地图上分别获取其地理坐标值和像素坐标值，按照预设的格式生成配准文件。地图坐标(X，Y)是以X、Y的值来确定具体位置，地理坐标以地理系统及数学参考来确定X、Y的值；图像是阵列的像素组成的，像素坐标指图像以像素所在X行及Y列来确定的；进行配准就是同一位置图像坐标与地理坐标建立合适的数学关系，使像素坐标可以通过数学关系转换到地理坐标，实现三维仿真地图获得地理坐标。

S34：运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件；

S35：查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

S36：将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

S37：加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行S38；

S38：启动三维仿真切图插件，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

S39：运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

S4：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。

本步骤加载全区域切图文件，全区域切图文件就是经过配准的配准点文件，加载全区域切图文件可以给地图配上地理坐标系统。优选本步骤的边角点的数量为4个。

S4具体包括如下子步骤：

S41：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

S42：启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

切图输出目录文件的根据三维仿真地图的像素范围及切图等级生成，设置好改切图输出目录后运行三维仿真地图切图程序时就可以获得地图环境的地图目录文件夹，且生成的三维地图的坐标范围自动被复制在运行软件的粘贴板里。

本发明先通过遥感图像或CAD数据确定需要更新的区域，对需要更新的区域进行外业数据采集，之后进行三维建模，获取需要更新的三维仿真地图数据，利用具有地理坐标系统的遥感影像及三维仿真地图获取配准点，然后利用三维仿真地图切图程序获得地图缓存的目录文件夹，最终得到全区域范围的切图结果。三维仿真地图切图程序是现有的一个代码。

另外一方面，本发明还提供三维仿真地图的局部区域更新切图装置，包括如下单元：

选取单元：用于从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

建模单元：用于根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；

查取单元：用于查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

获取单元：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件。

其中，查取单元具体包括如下子模块：

记录模块：用于根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

加载模块：用于根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

循环模块：用于重复加载模块执行的动作以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

加载模块：用于运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件

接收模块：用于查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

复制模块：用于将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

判断模块：用于加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行运行模块；

运行模块：用于启动三维仿真切图插图，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

发布模块：用于运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

获取单元具体包括如下子模块：

选择模块：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

切图模块：用于启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真局部切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

局部区域更新切图装置与局部区域更新切图方法对应，其实现原理相同，再次不作赘述。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.三维仿真地图的局部区域更新切图方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

S2：根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；

S3：查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

S4：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件；

所述S3具体包括如下子步骤：

S31：根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

S32：根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

S33：重复S32以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

S34：运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件；

S35：查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

S36：将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

S37：加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行S38；

S38：启动三维仿真切图插件，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

S39：运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

2.如权利要求1所述的局部区域更新切图方法，其特征在于，S4具体包括如下子步骤：

S41：选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

S42：启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真局部切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

3.如权利要求1所述的局部区域更新切图方法，其特征在于，S4中，选取的边角点为四个。

4.三维仿真地图的局部区域更新切图装置，其特征在于，包括如下单元：

选取单元：用于从全区域中选取待更新区域，对待更新区域的建筑物进行图样采集，以获取所述建筑物的纹理及结构样式；

建模单元：用于根据该建筑物的纹理及结构样式进行三维建模，以得到待更新区域的三维仿真地图；

查取单元：用于查取所述全区域未更新前的切图参数，以对该全区域进行切图参数设置，并进行切图处理获得全区域切图文件；

获取单元：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，根据全区域切图文件以及边角点的位置坐标对待更新区域进行切图，以获得更新后的全区域三维仿真地图切图文件；

所述查取单元具体包括如下子模块：

记录模块：用于根据全区域未更新前的三维仿真地图文件，以标尺的单位为像素单位，记录该三维仿真地图文件的像素范围；

加载模块：用于根据预设的三维仿真地图文件和遥感影像获取任意同一位置的像素坐标值和地理坐标值；

循环模块：用于重复加载模块执行的动作以获得所有像素点的像素坐标值和相对应的地理坐标值，并将相对应的像素坐标值和地理坐标组合成预设格式的配准坐标文件记录于三维仿真地图文件中；

加载模块：用于运行三维仿真切图助手以加载配准坐标文件

接收模块：用于查取所述全区域未更新前的切图参数以及接收用户输入的控制信号，并根据切图参数和配准坐标文件获取切图输出目录文件；

复制模块：用于将三维仿真地图文件的像素范围复制到粘贴板；

判断模块：用于加载三维仿真地图文件，判断三维仿真地图文件中是否存在空白区域，若是，则在三维仿真地图文件上新建图层，并将新建图层填充为白色，将新建图层与三维仿真地图文件合并，否则，直接执行运行模块；

运行模块：用于启动三维仿真切图插件，粘贴三维仿真地图文件的像素范围，并将输出路径设置为切图输出目录文件；

发布模块：用于运行三维仿真切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出三维仿真地图切图文件，并发布三维仿真地图切图文件对应的三维仿真地图。

5.如权利要求4所述的局部区域更新切图装置，其特征在于，获取单元具体包括如下子模块：

选择模块：用于选取待更新区域的若干个边角点，获取所述边角点的位置坐标，以获取待更新区域的像素范围；

切图模块：用于启动三维仿真局部切图插件，将输出路径设置为切图输出目录文件，根据全区域的三维仿真地图文件的像素范围和待更新区域的像素范围对待更新区域进行切图获得待更新区域切图文件，并运行三维仿真局部切图插件，以切图输出目录文件为输出路径输出更新后的三维仿真地图切图文件。

6.如权利要求4所述的局部区域更新切图装置，其特征在于，获取单元中，选取的边角点为四个。