CN107270917A - 一种在手绘地图上拟合gps定位的方法及导览图 - Google Patents

一种在手绘地图上拟合gps定位的方法及导览图 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法及导览图，具有填补现有技术中手绘地图无法实现GPS定位的技术效果；其中，所述方法包括如下步骤：在手绘地图上定义位置节点；收集与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息，并将所述GPS位置信息存入地址数据库；在手绘地图上统计位置相毗邻的任意两个节点间的路线距离信息，并将所述路线距离信息存入距离数据库；定义第一位置节点及第二位置节点；识别所述当前位置及所述目的地位置的GPS信息；结合距离数据库中的路线距离信息拟合从第一位置节点到第二位置节点间的最优路线。所述导览图包括：数据收集模块、链接模块、最短路径模块、拟合模块和路线绘制模块。本发明能够解决在手绘地图上GPS定位的技术问题。

Description

一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法及导览图
技术领域
本发明涉及地图定位技术领域，尤其涉及一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法及导览图。
背景技术
现有技术中，地图的定位、导航功能已成为人们生活中必不可少的工具。现有技术中具有定位功能的地图主要通过卫星或者信息采集技术收集位置信息，依据采集信息数据按照等比例进行缩放从而完成图片的等比例绘制。现有技术中具有定位功能的地图在绘制时，根据地图基本信息来动态加载图片集合，并把所有图片拼接成一个完整的地图信息，制作过程中所涉及的图片是按照实际地图的比例而生成。由于现有技术中面向公众开放的地图仅能满足在城市主次干道的定位导航需要，对于占地面积较大的社区以及景区内的路线定位目前仍处于空白，现有技术中用于图示社区及景区内交通路线的地图通常采用手工绘制而成，兼具有实用性及纪念性，通常被称为手绘地图。由于现有技术中的手绘地图通常不具备GPS定位功能，当身处景区或社区深处时，会存在不易辨识方向的技术问题。
因此，提供一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法及导览图，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法及导览图，具有填补现有技术中手绘地图无法实现GPS定位的技术效果。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法，所述方法包括如下步骤：
在手绘地图上定义位置节点；
收集与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息，并将所述GPS位置信息存入地址数据库；
在所述手绘地图上统计位置相毗邻的任意两个节点间的路线距离信息，并将所述路线距离信息存入距离数据库；
将与当前位置距离最近的位置节点定义为第一位置节点；
将与目的地位置距离最近的位置节点定义为第二位置节点；
识别所述当前位置及所述目的地位置在所述手绘地图上的GPS信息；
结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线。
优选地，所述位置节点包括用于标记建筑物位置的建筑节点，及用于在两节点间路线上不同位置做标记的中间节点。
优选地，所述地址数据库为记录有节点GPS位置信息的节点表。
优选地，所述最优路线以声音或可视化的形式呈现。
优选地，当两个相邻位置节点间存在多条并行路线时，在所述并行路线内的每一条子路线上追设位置节点，用于区分所述子路线。
优选地，在步骤：“结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线；”中所采用的算法为Dijkstra算法与A*寻路算法。
另一方面，本发明还进一步提供一种导览图，所述导览图包括：数据收集模块、链接模块、最短路径模块、拟合模块和路线绘制模块；
所述数据收集模块用于接收输入的位置节点信息及与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息；将所述GPS位置信息存入地址数据库，并在所述地址数据库内建立每一位置节点与相应GPS位置信息对应的映射关系；
所述链接模块用于将收集到的所述位置节点，彼此间的连通关系映射到所述导览图的图标上；
所述最短路径模块用于通过寻路算法建立包含任意两位置节点间最优路线的推送信息数据库；
所述拟合模块用于在所述地址数据库中查找与当前位置距离最近的第一位置节点，及与目的地位置距离最近的第二位置节点，从而获得在所述导览图上的定位点；
所述绘制路线模块用于按照所述第一位置节点和第二位置节点在所述推送信息数据库内查询符合推送条件的推送信息，并将所述推送信息以声音或可视化的方式推送。
优选地，还包括服务器，所述数据收集模块、链接模块、最短路径模块和拟合模块设置在所述服务器内。
优选地，还包括客户端，所述路线绘制模块设置在所述客户端内；所述客户端与所述服务器数据连接。
优选地，所述客户端为:手机、笔记本电脑或平板电脑。
本发明所提供的在手绘地图上拟合GPS定位的方法优点如下：
1、通过将手绘地图上定义的位置节点与其实际GPS位置信息相拟合，能够快捷的建立不规则展示地图与实际位置的对应关系。
2、结合距离数据库中的路线距离信息拟合出的从第一位置节点到第二位置节点间的最优路线，能够对不规则的美术品上进行导航导览。
3、操作方便，展示的数据准确，与传统的地图数据无关联。
4、因与导航导览相关的核心数据为位置节点及与位置节点相对应的GPS位置信息，故对传统地图数据无依赖，修改手绘地图上各标识建筑的代表图案，以及调整图示路线的外形均不会对核心数据及导航结果造成影响，因此针对同一区域绘制的多版本手绘地图在与相关位置节点建立对应关系后，均能达到采用上述方法拟合GPS定位的技术效果。
基于上述方法，所述位置节点包括用于标记建筑物位置的建筑节点，及用于在两节点间路线上不同位置做标记的中间节点；其中，建筑节点用于标识建筑物，中间节点即可用于识别相邻两个建筑节点间存在多条线路时的不同子线路，以及在同一线路中模糊定位当前所处的GPS位置。
附图说明
图1为本发明实施例1中在手绘地图上拟合GPS定位的操作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本实施例中本发明提供一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法，所述方法包括如下步骤：
在手绘地图上定义位置节点；
收集与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息，并将所述GPS位置信息存入地址数据库；
在所述手绘地图上统计位置相毗邻的任意两个节点间的路线距离信息，并将所述路线距离信息存入距离数据库；
将与当前位置距离最近的位置节点定义为第一位置节点；
将与目的地位置距离最近的位置节点定义为第二位置节点；
识别所述当前位置及所述目的地位置在所述手绘地图上的GPS信息；
结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述位置节点包括用于标记建筑物位置的建筑节点，及用于在两节点间路线上不同位置做标记的中间节点。其中，建筑节点用于标识建筑物，中间节点即可用于识别相邻两个建筑节点间存在多条线路时的不同子线路，以及在同一线路中模糊定位当前所处的GPS位置。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述地址数据库为记录有节点GPS位置信息的节点表。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述最优路线以声音或可视化的形式呈现。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，当两个相邻位置节点间存在多条并行路线时，在所述并行路线内的每一条子路线上追设位置节点，用于区分所述子路线。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，在步骤：“结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线；”中所采用的算法为Dijkstra算法与A*寻路算法。
需要说明的是，由于Dijkstra算法及A*寻路算法均为现有技术，故与上述算法相关的详细操作步骤在此不再进一步图示与赘述。
本发明所提供的在手绘地图上拟合GPS定位的方法优点如下：
1、通过将手绘地图上定义的位置节点与其实际GPS位置信息相拟合，能够快捷的建立不规则展示地图与实际位置的对应关系。
2、结合距离数据库中的路线距离信息拟合出的从第一位置节点到第二位置节点间的最优路线，能够在不规则的美术品上进行导航导览。
3、操作方便，展示的数据准确，与传统的地图数据无关联。
4、因与导航导览相关的核心数据为位置节点及与位置节点相对应的GPS位置信息，故对传统地图数据无依赖，修改手绘地图上各标识建筑的代表图案，以及调整图示路线的外形均不会对核心数据及导航结果造成影响，因此针对同一区域绘制的多版本手绘地图在与相关位置节点建立对应关系后，均能达到采用上述方法拟合GPS定位的技术效果。
进一步如图1所示，在本实施例的其中一个优选技术方案中，实施上述技术方案时，可分为数据收集和地图绘制两个部分，采用数据采集与地图绘制相分离的模式后，修改手绘地图，并不能直接影响数据模型的建立。其中，数据收集的目的为建立某位置节点实际的GPS数据与手绘地图上与该位置节点在手绘地图上相对应的坐标点之间的映射关系；建立各个位置节点与其附近节点间的连线关系；及通过Dijkstra算法与A*寻路算法以最短距离为条件筛选出最优路线。具体的，在景区内采集信息点，每个节点可优先标记在位于app中图示的手绘地图中。收集上述位置节点与该位置节点相对应的当前位置的GPS信息以及其他相关附带信息，分类存入地址数据库及距离数据库，并在手绘地图上标示。建立位置节点与附近节点的连线关系，全部连线连完后，组成一张地图上的线条网络。各个位置节点均携带有手绘地图上的坐标点与GPS坐标点间的映射关系。依据现有算法Dijkstra，以各个位置节点间的GPS点之间直线距离作为权值，按照总距离最短的规则，筛选出最优路线。绘制好的手绘地图能与现有地图数据相分离，使用时仅需在定位当前点时，具体拟合一个最合理的位置节点在当前图上显示位置；拟合手段可以将距离当前位置GPS坐标最近的位置节点作为当前所处的位置显示在手绘地图上。在获取导航路径时，可通过将位于运算出的最优路线中所有位置节点依次连线绘制生成，并在最优路线中实时显示当前所处的位置。需要说明的是，在手绘地图上实时显示的当前位置虽为依预先标记的位置节点拟合的最接近位置，与用户所处的精确GPS定位亦存在着一定的位置误差，但足以满足现有景区或社区街道内的导航需求；因此，上述技术方案有力的填补了在局部区域内作模糊导航的技术空白。
实施例2：
本发明在实施例1的基础上，还提供一种导览图，所述导览图包括：数据收集模块、链接模块、最短路径模块、拟合模块和路线绘制模块；
所述数据收集模块用于接收输入的位置节点信息及与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息；将所述GPS位置信息存入地址数据库，并在所述地址数据库内建立每一位置节点与相应GPS位置信息对应的映射关系；
所述链接模块用于将收集到的所述位置节点，彼此间的连通关系映射到所述导览图的图标上；
所述最短路径模块用于通过寻路算法建立包含任意两位置节点间最优路线的推送信息数据库；
所述拟合模块用于在所述地址数据库中查找与当前位置距离最近的第一位置节点，及与目的地位置距离最近的第二位置节点，从而获得在所述导览图上的定位点；
所述绘制路线模块用于按照所述第一位置节点和第二位置节点在所述推送信息数据库内查询符合推送条件的推送信息，并将所述推送信息以声音或可视化的方式推送。
由于通过开发数据收集模块便能快速建立，手绘地图和实际地图间的对应关系，因此本发明上述导览图更加适合应用在旅游景区提供与围观导览相关的技术服务。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，还包括服务器，所述数据收集模块、链接模块、最短路径模块和拟合模块设置在所述服务器内。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，还包括客户端，所述路线绘制模块设置在所述客户端内；所述客户端与所述服务器数据连接。
进一步地，在本实施例的其中一个优选技术方案中，所述客户端为:手机、笔记本电脑或平板电脑。
具体的，在本实施例的其中一个优选技术方案中，整个手绘地图的展示是独立的，手绘地图的展示不受GPS位置等因素干扰。其中，在定位使用者在导览图中的位置时，使用的信息来源于移动设备所自带的GPS模块，不受传统地图的限制；获得GPS信息后，在建立节点表中查找附近的点；附近点的GPS信息以与当前点的GPS距离越近分配的权值越大的规则，分配权值；通过计算各个附近点图上的坐标点与权值的乘机的和为所获得的定位点GPS信息对应到的手绘图上的图的坐标点；在绘制导航路线时，本发明摒弃现有技术中需要那条路线就计算某条路线最优路径的计算方法，进一步采取一次性计算完所有位置节点，一次性将相关信息存入指定的数据库。只进行一次查询，便能获得最优路径信息，使运算速度得到大幅增加。依本发明上述技术方案可以理解的是，并非手绘地图所覆盖的地域范围内任意位置的GPS坐标都可以成为位置节点，本发明至少可通过A*算法查找距离自己最近的位置节点。此外，本发明还可以通过在预先设置的位置节点中相邻两个位置节点中间插入新的节点可以达到保证显示均匀度的技术效果。
在上述具体实施方式中，本发明上述导览图的测试方法如下：
1.绘制手绘地图，导入程序，生成录入数据app。
2.打开GPS,在景区内各个节点收集数据，上传服务器。
3.连接可连线的节点，通过服务器生成最优推送路线。
4.打开绘制app，打开GPS，置身于当前测量的景区中，便能在手绘地图上，修改终端设备所在的位置点。
上述导览图的技术优点如下：
1.操作方便，展示的数据准确，更适合微观导览；
2.能够快捷的建立不规则展示地图与实际位置的对应关系；
3.能够对不规则的美术品上进行导航导览；
4.对传统地图数据无依赖，方便手绘地图的更改。
上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种在手绘地图上拟合GPS定位的方法，所述方法包括如下步骤：
在手绘地图上定义位置节点；
收集与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息，并将所述GPS位置信息存入地址数据库；
在所述手绘地图上统计位置相毗邻的任意两个节点间的路线距离信息，并将所述路线距离信息存入距离数据库；
将与当前位置距离最近的位置节点定义为第一位置节点；
将与目的地位置距离最近的位置节点定义为第二位置节点；
识别所述当前位置及所述目的地位置在所述手绘地图上的GPS信息；
结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置节点包括用于标记建筑物位置的建筑节点，及用于在两节点间路线上不同位置做标记的中间节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地址数据库为记录有节点GPS位置信息的节点表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优路线以声音或可视化的形式呈现。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当两个相邻位置节点间存在多条并行路线时，在所述并行路线内的每一条子路线上追设位置节点，用于区分所述子路线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤：“结合所述距离数据库中的路线距离信息拟合从所述第一位置节点到所述第二位置节点间的最优路线；”中所采用的算法为Dijkstra算法与A*寻路算法。
7.一种导览图，其特征在于，所述导览图包括：数据收集模块、链接模块、最短路径模块、拟合模块和路线绘制模块；
所述数据收集模块用于接收输入的位置节点信息及与每一所述位置节点相对应的GPS位置信息；将所述GPS位置信息存入地址数据库，并在所述地址数据库内建立每一位置节点与相应GPS位置信息对应的映射关系；
所述链接模块用于将收集到的所述位置节点，彼此间的连通关系映射到所述导览图的图标上；
所述最短路径模块用于通过寻路算法建立包含任意两位置节点间最优路线的推送信息数据库；
所述拟合模块用于在所述地址数据库中查找与当前位置距离最近的第一位置节点，及与目的地位置距离最近的第二位置节点，从而获得在所述导览图上的定位点；
所述绘制路线模块用于按照所述第一位置节点和第二位置节点在所述推送信息数据库内查询符合推送条件的推送信息，并将所述推送信息以声音或可视化的方式推送。
8.根据权利要求7所述的导览图，其特征在于，还包括服务器，所述数据收集模块、链接模块、最短路径模块和拟合模块设置在所述服务器内。
9.根据权利要求8所述的导览图，其特征在于，还包括客户端，所述路线绘制模块设置在所述客户端内；所述客户端与所述服务器数据连接。
10.根据权利要求9所述的导览图，其特征在于，所述客户端为:手机、笔记本电脑或平板电脑。
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