CN107424209A - 一种公路三维模型数据的转换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公路三维模型数据的转换方法，包括以下步骤：步骤S101：读取三维模型的类型；步骤S102：读取该三维模型的位置信息；步骤S103：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；步骤S104：将线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标；步骤S105：通过经纬度坐标进行地图定位。相比于现有技术，本发明可以实现将线性坐标转换为平面坐标，当在完成建立平面坐标与线性坐标之间的相互转换后，系统用户按照通用的线性坐标描述需要表达的对象位置，在三维地图中转换为经纬度坐标进行表达。本发明还提供了一种用于实现上述方法的公路三维模型数据的转换系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据转换方法，特别是一种公路三维模型数据的转换方法；本发明还提供了一种公路三维模型数据转换系统。
背景技术
数字地面模型(Digital Terrain Model，DTM，简称数模)，是指地形表面形态等多种信息的数字表示，是按照一定的结构而组织在一起的数据组，是对带有空间位分布的地形属性特征的数字的描述，通常空间分布是用一个平面坐标系统来表示，而地形属性特征是各个平面位置(X，Y)上地面点的高程，它是地形起伏的数字表达，是建立不同层次的地理信息系统不可缺少的组成部分。
通过地形图对比分析，三维图形比平面图形更直观，更有利于设计人员对于地形图的了解，有利于整体把握，方便选线。为了在公路的养护管理工程等有一个直观的展示，则需要通过三维模型对公路进行展示。在公路行业内，惯例都是用桩号来定位。然而，通过桩号位置信息，并无法直接在地图上进行显示。
同时，在公路养护的过程中，当巡查车辆发现病害时，若通过经纬度来表示该病害位置时，则不够直观，难以找到。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种公路三维模型数据的转换方法及系统。
本发明通过以下的方案实现：一种公路三维模型数据的转换方法，包括以下步骤：
步骤S101：读取三维模型的类型；
步骤S102：读取该三维模型的位置信息；
步骤S103：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
步骤S104：将线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标；
步骤S105：通过经纬度坐标进行地图定位。
相比于现有技术，本发明可以实现将线性坐标转换为平面坐标，当在完成建立平面坐标与线性坐标之间的相互转换后，系统用户按照通用的线性坐标描述需要表达的对象位置，在三维地图中转换为经纬度坐标进行表达。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S101中所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。
作为本发明的进一步改进，所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施；所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S102中读取的位置信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息；
所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位；
所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S103中所述线性位置信息为路线编码和桩号。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S104中包括：
步骤S141：记录行车路段的轨迹信息；
步骤S142：以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加；
步骤S143：确定该位置中相邻的两个桩号的位置；
步骤S144：测算该位置与其中一个桩号的距离；
步骤S145：根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。
本发明还提供了一种公路三维模型数据的转化系统，其包括
类型读取模块，用于读取三维模型的类型；
位置信息读取模块，用于读取该三维模型的位置信息；
线性位置坐标信息获取模块，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
平面坐标转化模块，用于该线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标；
定位模块，用于通过经纬度坐标进行地图定位。
作为本发明的进一步改进，所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。
作为本发明的进一步改进，所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施；所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
作为本发明的进一步改进，所述位置信息读取模块所读取信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息；
所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位；
所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
作为本发明的进一步改进，所述线性位置信息为路线编码和桩号。
作为本发明的进一步改进，所述平面转化模块包括：
轨迹信息记录模块，用于记录行车路段的轨迹信息；
长度累加模块，用于以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加；
桩号定位模块，用于确定该位置中相邻的两个桩号的位置；
距离测算模块，用于测算该位置与其中一个桩号的距离；
平面坐标获取模块，用于根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。
另外，本发明还提供了另一种公路三维模型数据的转换方法，包括以下步骤：
步骤S201：读取三维模型的类型；
步骤S202：读取该三维模型的位置信息；
步骤S203：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
步骤S204：将平面位置坐标转化为线性坐标。
相比于现有技术，本发明可以实现将平面坐标转换为线性坐标，系统用户可以采用线性坐标的方式描述某一位置，便于查找。
作为本发明的进一步改进，所述步骤204中，具体包括：
S241：获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离；
S242：获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息；
S243：用线性坐标表示为该位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。
本发明还提供了一种公路三维模型数据的转换系统，其包括
类型读取模块，用于读取三维模型的类型；
位置信息读取模块，用于读取该三维模型的位置信息；
线性位置坐标信息获取模块，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
线性坐标转换模块，用于将平面位置坐标转换为线性坐标。
作为本发明的进一步改进，所述线性坐标转换模块包括：
桩号信息获取模块，用于获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离；
中心桩号信息获取模块，用于获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息；
线性坐标生成模块，用于用线性坐标表示为所述位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。
综上所述，本发明可以实现将线性坐标转换为平面坐标，当在完成建立平面坐标与线性坐标之间的相互转换后，系统用户按照通用的线性坐标描述需要表达的对象位置，在三维地图中转换为经纬度坐标进行表达。
另外，本发明可以实现将平面坐标转换为线性坐标，系统用户可以采用线性坐标的方式描述某一位置，便于查找。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明实施例1的公路三维模型数据转换方法的步骤流程图。
图2是公路路线图层示意图。
图3是S104具体步骤流程图。
图4是骤以线性坐标进行表示位置的示意图。
图5是本发明实施例1的公路三维模型数据的转化系统的模块连接框图。
图6是本发明实施例2的公路三维模型数据的转换方法。
图7是本发明实施例2的路段位置的示意图。
图8是本发明实施例2的三维模型数据转换系统的模块框图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的目的在于提供一种可靠的三维模型的数据转换技术，主要实现平面坐标与线性坐标之间的转换。建立平面坐标与线性坐标之间的相互转换规则后，系统用户按照通用的线性坐标描述需要表达的对象位置，在三维地图中转换为经纬度坐标进行表达。
实施例1
具体的，请参阅图1，其位本发明实施例1的公路三维模型数据转换方法的步骤流程图。本发明提供了一种公路三维模型数据的转换方法，包括以下步骤：
步骤S101：读取三维模型的类型。
具体请参阅下表1，所述步骤S101中所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。其中，所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施；所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
表1
步骤S102：读取该三维模型的位置信息。
具体的，在本步骤中读取的位置信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息。
其中，所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位。这里的经纬度是模型本身的坐标，比如路灯，只有它本身的坐标。在养护业务中定位的话，需要模拟驾驶的角度去看它，也就是视角必须是在路面某个车道上，从路灯本身的坐标是无法推理出来的。
所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
步骤S103：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息。
具体的，所述步骤S103中所述线性位置信息为路线编码和桩号。公路行业通用位置描述为所属路线+桩号，例如：某涵洞位置为G108、K5+600，即表示该涵洞位置在G108公路，从起点计的5600米处，其中“K”后面的单位为公里，“+”后面的单位为米。
步骤S104：将线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标。
请同时参阅图2，其为公路路线图层示意图。本实施例中，公路路线图层是以多段线表示路段，测量路段时，在起点处需要人工记录路段的起点桩号，所属路线编码，在终点处人工记录路线的终点桩号，在起点桩号的地方，以累加的方式，每隔1公里的距离做1桩号标记。例如：在图2中以A-B，B-C，C-D，D-E表示四个路段。例如：某涵洞位置为G108、K5+600，即表示该涵洞位置在G108公路，从起点计的5600米处，其中“K”后面的单位为公里，“+”后面的单位为米。
以下具体的介绍如何进行坐标转换。请同时参阅图3和图4，其分别为步骤S104具体步骤流程图和以线性坐标进行表示位置的示意图。
具体的，所述步骤S104中包括：
步骤S141：记录行车路段的轨迹信息。具体的，可以采用GPS设备记录出路段的轨迹信息。
步骤S142：以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加。
步骤S143：确定该位置中相邻的两个桩号的位置。例如：图4中当前的位置点为F，其相邻的两个桩号为A和B。
步骤S144：测算该位置与其中一个桩号的距离。例如，可以与其比较近的桩号的距离，可以测量F与A之间的距离。
步骤S145：根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。在知道两个桩号的坐标的基础上，可以通过几何关系进行推算，获得该位置的平面坐标。
步骤S105：通过经纬度坐标进行地图定位。
另外请同时参阅图5，其为本发明实施例1的公路三维模型数据的转化系统的模块连接框图。
为了实现上述方法，本发明还提供了一种公路三维模型数据的转化系统，其包括类型读取模块11、位置信息读取模块12、线性位置坐标信息获取模块13、平面坐标转化模块14和定位模块15。
所述类型读取模块11，用于读取三维模型的类型。所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施。所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
所述位置信息读取模块12，用于读取该三维模型的位置信息。所述位置信息读取模块所读取信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息；所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位；所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
所述线性位置坐标信息获取模块13，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息。所述线性位置信息为路线编码和桩号。
所述平面坐标转化模块14，用于该线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标。所述平面转化模块14包括：轨迹信息记录模块141、长度累加模块142、桩号定位模块143、距离测算模块144和平面坐标获取模块145。
所述轨迹信息记录模块141，用于记录行车路段的轨迹信息。
所述长度累加模块142，用于以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加。
所述桩号定位模块143，用于确定该位置中相邻的两个桩号的位置。
所述距离测算模块144，用于测算该位置与其中一个桩号的距离。
所述平面坐标获取模块145，用于根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。
所述定位模块15，用于通过经纬度坐标进行地图定位。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例将平面坐标转换为线性坐标。具体请参阅图6，其为本发明实施例2的公路三维模型数据的转换方法。另外，本发明还提供了另一种公路三维模型数据的转换方法，包括以下步骤：
步骤S201：读取三维模型的类型。
步骤S202：读取该三维模型的位置信息。
步骤S203：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息。
步骤S204：将平面位置坐标转化为线性坐标。
具体的请同时参阅图7，其为本发明实施例2的路段位置的示意图。所述步骤204中，具体包括：
S241：获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离。在图7中，当前平面位置点为G，与其距离最近的两个桩号为B和C。所述G与B和C的最短距离为G点到B、C的连线的垂直点F的距离，即GF。
S242：获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息，也及获取点F的位置信息。
S243：用线性坐标表示为该位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。即可以以F点向左偏移N米或向右偏移N米的形式进行表示。
请同时参阅图8，其为本发明实施例2的三维模型数据转换系统的模块框图。本发明还提供了一种公路三维模型数据的转换系统，其包括类型读取模块21、位置信息读取模块22、线性位置坐标信息获取模块23和线性坐标转换模块24。
所述类型读取模块21，用于读取三维模型的类型；
所述位置信息读取模块22，用于读取该三维模型的位置信息；
所述线性位置坐标信息获取模块23，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
所述线性坐标转换模块24，用于将平面位置坐标转换为线性坐标。
具体的，所述线性坐标转换模块24包括：桩号信息获取模块241、中心桩号信息获取模块242和线性坐标生成模块243。
所述桩号信息获取模块241，用于获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离。
所述中心桩号信息获取模块242，用于获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息。
所述线性坐标生成模块243，用于用线性坐标表示为所述位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。
相比于现有技术，本发明可以实现将线性坐标转换为平面坐标，当在完成建立平面坐标与线性坐标之间的相互转换后，系统用户按照通用的线性坐标描述需要表达的对象位置，在三维地图中转换为经纬度坐标进行表达。另外，本发明可以实现将平面坐标转换为线性坐标，系统用户可以采用线性坐标的方式描述某一位置，便于查找。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种公路三维模型数据的转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101：读取三维模型的类型；
步骤S102：读取该三维模型的位置信息；
步骤S103：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
步骤S104：将线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标；
步骤S105：通过经纬度坐标进行地图定位。
2.根据权利要求1所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述步骤S101中所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。
3.根据权利要求2所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施；所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
4.根据权利要求1所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述步骤S102中读取的位置信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息；
所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位；
所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
5.根据权利要求1所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述步骤S103中所述线性位置信息为路线编码和桩号。
6.根据权利要求1所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述步骤S104中包括：
步骤S141：记录行车路段的轨迹信息；
步骤S142：以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加；
步骤S143：确定该位置中相邻的两个桩号的位置；
步骤S144：测算该位置与其中一个桩号的距离；
步骤S145：根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。
7.一种公路三维模型数据的转化系统，其特征在于：包括
类型读取模块，用于读取三维模型的类型；
位置信息读取模块，用于读取该三维模型的位置信息；
线性位置坐标信息获取模块，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
平面坐标转化模块，用于该线性位置坐标转化为平面坐标，并转化经纬度坐标；
定位模块，用于通过经纬度坐标进行地图定位。
8.根据权利要求7所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述三维模型的类型通过编号进行标记，通过读取编号获取对应的三维模型的类型。
9.根据权利要求8所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述三维模型的类型包括：路面、边坡、桥梁、涵洞、隧道、收费站、服务区和附属设施；所述附属设施包括绿化、防眩设施、隔离栅、隔音板、标志标牌、护栏。
10.根据权利要求7所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述位置信息读取模块所读取信息包括：模型坐标位置信息和业务位置信息；
所述坐标位置信息包括经纬度、高程和方向，所述方向是以度为单位；
所述模型的业务位置，包括所属路线、桩号、行车方向，以及距离中线的偏移信息。
11.根据权利要求7所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述线性位置信息为路线编码和桩号。
12.根据权利要求7所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述平面转化模块包括：
轨迹信息记录模块，用于记录行车路段的轨迹信息；
长度累加模块，用于以路线起点为基准，根据路线桩号递增的方向进行长度累加；
桩号定位模块，用于确定该位置中相邻的两个桩号的位置；
距离测算模块，用于测算该位置与其中一个桩号的距离；
平面坐标获取模块，用于根据两个桩号的坐标以及其中一个桩号的距离，获得该位置的平面坐标，并转化为经纬度坐标。
13.一种公路三维模型数据的转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S201：读取三维模型的类型；
步骤S202：读取该三维模型的位置信息；
步骤S203：根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
步骤S204：将平面位置坐标转化为线性坐标。
14.根据权利要求13所述公路三维模型数据的转换方法，其特征在于：所述步骤204中，具体包括：
S241：获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离；
S242：获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息；
S243：用线性坐标表示为该位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。
15.一种公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：包括
类型读取模块，用于读取三维模型的类型；
位置信息读取模块，用于读取该三维模型的位置信息；
线性位置坐标信息获取模块，用于根据三维模型的类型和位置信息，筛选获得线性位置坐标信息；
线性坐标转换模块，用于将平面位置坐标转换为线性坐标。
16.根据权利要求15所述公路三维模型数据的转换系统，其特征在于：所述线性坐标转换模块包括：
桩号信息获取模块，用于获得与该平面位置坐标最近的两个桩号的位置信息，并测出该平面位置坐标到两个桩号之间的最短距离；
中心桩号信息获取模块，用于获取该位置投射在两个桩号连线之间的中心桩号位置信息；
线性坐标生成模块，用于用线性坐标表示为所述位置在所属路线上面的中心桩号的左偏移或者右偏移距离。
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