CN107861132A

CN107861132A - 一种gps轨迹优化方法及装置

Info

Publication number: CN107861132A
Application number: CN201711025712.9A
Authority: CN
Inventors: 陈文韬
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Jiji Intellectual Property Operation Co., Ltd
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2018-03-30

Abstract

本发明公开了一种GPS轨迹优化方法，包括：获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；对GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。此外，本发明还公开了GPS轨迹优化装置，包括：获取模块，用于获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；数据处理模块，与获取模块相连，用于对获取模块获取的GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；轨迹获取模块，与数据处理模块相连，用于将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。通过本发明方法或装置对GPS原始数据进行优化处理，可获取准确而光滑的GPS轨迹曲线。

Description

一种GPS轨迹优化方法及装置

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种GPS轨迹优化方法及装置。

背景技术

可穿戴设备的定位及其相关轨迹显示一直是研究热点，戴GPS定位的可穿戴设备可用于健身、户外运动、安全防护等领域，一直为人们重点关注，最新发表的苹果手表3代就都嵌入了GPS定位功能。

受限于GPS定位精度以及信号的不稳定性，GPS定位纯在误差，可穿戴设备存在定位漂出精度范围，极端情况下会丢星。因此，受限于GPS定位存在中存在的不可避免问题，其轨迹显示多存在折线，略显粗糙，对用户体验极为不利。

发明内容

本发明提供一种GPS轨迹优化方法及装置，用以解决现有技术中由于存在GPS定位误差造成GPS轨迹不光滑、存在折线的技术问题。

一方面，本发明一种GPS轨迹优化方法，包括：S100获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；S200对所述GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；S300将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

进一步地，在所述步骤S100之前还包括：S010根据预设的采样间隔，定期采集用户运动的GPS定位点的坐标数据；

所述步骤S200包括：S210检测所述GPS定位点中是否存在丢星点；当检测到所述丢星点时，删除所述丢星点的坐标数据；S220检测所述GPS定位点中是否存在漂移点；当检测到所述漂移点时，删除所述漂移点的坐标数据。

进一步地，所述步骤S210包括：S211从所述GPS定位点的坐标数据中查找丢星点坐标数据，所述丢星点坐标数据的经度或者纬度为0；S212当查找到所述丢星点坐标数据后，删除所述丢星点坐标数据。

进一步地，在所述步骤S010之后，S210之前还包括：S150将所述GPS定位点的坐标数据按时间顺序进行标号；

所述步骤S220包括：S221获取用户运动速度的极限值；S222根据所述用户运动速度的极限值及所述预设的采样间隔，获取单元极限距离；S223选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；S224选取与所述参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，并获取所述参考点与比较点之间的距离及其标号差；S225根据所述参考点与所述比较点的距离及其标号差，结合所述单元极限距离，判断所述比较点是否是漂移点，若是，进入步骤S226；若否，进入步骤S228；S226删除所述漂移点坐标数据，判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点，若是，进入步骤S227，否则进入步骤S300；S227保持所述参考点不变，返回步骤S224重新选取比较点，继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；S228保留所述比较点坐标数据，并判断所述比较点之后是否还存在GPS定位点，若是，进入步骤S229，否则进入步骤S300；S229选取所述比较点作为新的参考点，返回步骤S224选取与所述新的参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，继续判断下一GPS定位点是否是漂移点。

进一步地，所述步骤S300包括：S310获取剩余的GPS定位点坐标数据；S320采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，输出拟合数据；S330根据所述拟合数据及所述剩余的GPS定位点坐标数据绘制成GPS轨迹。

另一方面，本发明还提供了一种GPS轨迹优化装置，包括：获取模块，用于获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；数据处理模块，与所述获取模块相连，用于对所述获取模块获取的GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；轨迹获取模块，与所述数据处理模块相连，用于将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

进一步地，本发明的GPS轨迹优化装置还包括：采集模块，与所述获取模块相连，用于根据预设的采样间隔，定期采集用户运动的GPS定位点的坐标数据；所述数据处理模块包括：丢星检测子模块，用于检测所述获取模块获取的GPS定位点中是否存在丢星点；当检测到所述丢星点时，删除所述丢星点的坐标数据；漂移检测子模块，与所述丢星检测子模块相连，用于检测所述GPS定位点中是否存在漂移点；当检测到所述漂移点时，删除所述漂移点的坐标数据；

进一步地，所述丢星检测子模块包括：查找单元，用于从所述GPS定位点的坐标数据中查找丢星点坐标数据，所述丢星点坐标数据的经度或者纬度为0；处理单元，与所述丢星查找单元相连，用于当所述丢星查找单元查找到所述丢星点坐标数据后，删除所述丢星点坐标数据。

进一步地，所述GPS轨迹优化装置还包括：标号模块，与所述采集模块、获取模块相连，用于将所述获取模块获取的GPS定位点的坐标数据按采集时间顺序进行标号；所述漂移检测子模块包括：获取单元，用于获取用户运动速度的极限值；计算单元，与所述获取单元相连，用于根据所述获取单元获取的用户运动速度的极限值及所述预设的采样间隔，获取单元极限距离；选取单元，用于选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；并选取与所述参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点；所述计算单元，还与所述选取单元相连，用于获取所述参考点与所述比较点之间的距离及其标号差；第一判断单元，与所述计算单元相连，用于根据所述计算单元计算的所述参考点与比较点之间的距离及其标号差，结合所述单元极限距离，判断所述比较点是否是漂移点；第二判断单元；与所述第一判断单元、选取单元、操作单元相连，用于当所述第一判断单元判定所述比较点是漂移点时，通过所述操作单元删除所述漂移点坐标数据，所述第二判断单元进一步判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点；当所述第二判断单元判断所述参考点之后还存在GPS定位点；所述选取单元保持所述参考点不变，并重新选取比较点；所述第一判断单元继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；当所述第二判断单元判断所述参考点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。第三判断单元，与所述第一判断单元、选取单元相连，当所述第一判断单元判定所述比较点不是漂移点时，保留所述比较点坐标数据；所述第三判断单元进一步判断所述比较点之后是否还存在GPS定位点；当所述第三判断单元判断所述比较点之后还存在GPS定位点时，所述选取单元选取所述比较点作为新的参考点，与所述新的参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，并通过所述第一判断单元继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；当所述第三判断单元判断所述比较点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线；所述操作单元，用于删除漂移点坐标数据。

进一步地，所述轨迹获取模块包括：插值拟合子模块，用于获取剩余的GPS定位点坐标数据，采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，输出拟合数据；轨迹绘制子模块，与所述插值拟合子模块相连，用于根据所述拟合数据及所述剩余的GPS定位点坐标数据绘制成GPS轨迹。

本发明通过对GPS定位点坐标的原始数据进行处理，去除干扰坐标数据，然后将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，获得GPS轨迹曲线。通过本发明的方法获得的GPS轨迹曲线光滑、美观，精确度也比较高，从而让用户的体验度也比较高。此外，该方法集成简单，可进行数值方法编程计算，打包入相关显示程序即可。本发明方法快速有效，无需增加额外的器件BOM成本和耗电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明GPS轨迹优化方法实施例的流程图；

图2为本发明GPS轨迹优化方法另一实施例的流程图；

图3为本发明GPS轨迹优化方法另一实施例中漂移点检测处理流程图。

图4为本发明GPS轨迹优化方法另一实施例的流程示意图；

图5为本发明GPS轨迹优化方法处理后的轨迹曲线示意图；

图6为本发明GPS轨迹优化装置实施例的框图；

图7为本发明GPS轨迹优化装置另一实施例的框图；

图8为本发明GPS轨迹优化装置另一实施例的框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种GPS轨迹优化方法，图1示出了本发明方法的一个实施例，包括：

S100获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；

S200对所述GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；

S300将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

插值，是指在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。

本实施例中，对于获取的用户运动的GPS定位点的坐标数据，由于GPS定位存在误差，所以，获得的原始坐标数据可能存在干扰坐标数据，因此，在获取到用户坐标数据后，需要先去除掉这些干扰坐标数据，因为这些干扰坐标数据的存在可能会影响到轨迹曲线的精度，使得生产的轨迹，存在折线等。比如出现漂移点的时候，可能采集到的坐标数据漂移到较远的地方，或者存在丢星的情况，没有GPS信号或者信号不稳定，使得抓取到的定位点坐标数据是一组特殊值，比如0。干扰坐标数据的存在会大大影响GPS的美观和精度。因此，必须去除其中的干扰坐标数据，去除掉干扰坐标数据后，中间可能会存在断点，如果直接连接的话，轨迹会存在较多折线，很曲折，不美观。因此，最后我们再对去除了干扰坐标数据后剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。这样获取的GPS轨迹曲线则会更为圆滑，美观，曲线的精度也得到了保证。

本发明的另一实施例，在上述实施例的基础上，如图2所示，包括：

S010根据预设的采样间隔，定期采集用户运动的GPS定位点的坐标数据；

S110导入所述用户运动的GPS定位点的坐标数据；

S210检测所述GPS定位点中是否存在丢星点；当检测到所述丢星点时，删除所述丢星点的坐标数据；

S220检测所述GPS定位点中是否存在漂移点；当检测到所述漂移点时，删除所述漂移点的坐标数据。

干扰坐标数据主要是指丢星点和漂移点的坐标数据，因此，在导入了采集到的GPS定位点坐标数据后，需要对GPS定位点进行丢星点和漂移点检测，去除丢星点和漂移点的坐标数据，然后再对剩余的GPS坐标数据进行插值处理，获取较为光滑美观的GPS轨迹曲线。

上述方法实施例中，所述步骤S210是用来检测丢星点，并去除丢星点坐标数据的步骤，具体的，检测处理丢星点的步骤包括：

S211从所述GPS定位点的坐标数据中查找丢星点坐标数据，所述丢星点坐标数据的经度或者纬度为0；

S212当查找到所述丢星点坐标数据后，删除所述丢星点坐标数据。

丢星的情况下，抓取到的定位点坐标数据一般为一组特殊值，一般丢星点的经度或者纬度值为0，因此，只需从GPS定位点中查找出经度或者纬度为0的定位点(丢星点)，并将其删除即可。

丢星检测处理后，接下来便是对漂移点的检测处理了。本发明方法的另一实施例，首先采集GPS定位点坐标数据，然后导入这些GPS定位点坐标数据便于对其进行后续的处理，在进行干扰坐标数据处理之前需要对这些GPS定位点坐标数据按照采集的时间顺序进行标号(后续漂移点检测处理需用到)，然后再进行丢星点检测处理，去除丢星点；丢星点检测处理完后再对漂移点进行检测处理；最后再对剩余的GPS定位点坐标数据进行插值优化处理，获取GPS轨迹曲线。具体的，关于漂移点检测处理流程，如图3所示，上述实施例中步骤S220的包括：

S221获取用户运动速度的极限值；

S222根据所述用户运动速度的极限值及所述预设的采样间隔，获取单元极限距离；

S223选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；

S224选取与所述参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，并获取所述参考点与比较点之间的距离及其标号差；

S225根据所述参考点与所述比较点的距离及其标号差，结合所述单元极限距离，判断所述比较点是否是漂移点，若是，进入步骤S226；若否，进入步骤S228；

S226删除所述漂移点坐标数据，判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点，若是，进入步骤S227，否则进入步骤S300；

S227保持所述参考点不变，返回步骤S224重新选取比较点，继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；

S228保留所述比较点坐标数据，判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点，若是，进入步骤S229，否则进入步骤S300；

S229选取所述比较点作为新的参考点，返回步骤S224选取与所述新的参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，继续判断下一GPS定位点是否是漂移点。

在所有GPS定位点经过了上述漂移点检测后(参见步骤S226、步骤S228即为是否对所有GPS定位点均进行了漂移点检测的判断)，进入到最后的插值处理，获取GPS轨迹曲线，即：S300将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

上述漂移点检测处理流程是基于采集的第一个GPS定位点坐标数据是准确的，因为一般只有在进入定位状态后才开始记录采集定位坐标数据，比如那些可以定位的可穿戴设备产品就是这样设计的。

通过上述方法流程对丢星处理后的剩余GPS定位坐标数据进行漂移点依次进行漂移点判断和删除，在查找删除掉所有漂移点之后再进入后面的插值处理步骤。具体的，在去除掉丢星点数据后，对剩下的GPS定位点进行插值处理，获取GPS轨迹曲线的步骤S300包括：

S310获取剩余的GPS定位点坐标数据；

S320采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，输出拟合数据；

S330根据所述拟合数据及所述剩余的GPS定位点坐标数据绘制成GPS轨迹。

三次样条插值(Cubic Spline Interpolation)简称Spline插值，是通过一系列形值点的一条光滑曲线，数学上通过求解三弯矩方程组得出曲线函数组的过程。三次样条插值方法是较为常用的得到平滑曲线的插值方法。

由于前面经过了丢星点和漂移点的删除处理，因此，剩余的GPS定位坐标数据如果直接连接的话，由于中间存在断点，那么可能会存在较多折线，影响GPS轨迹的美观和精度，因此，此处可采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，从而获取优化后的美观的GPS轨迹曲线。

本发明方法的另一实施例，本实施例涉及对可穿戴设备采用的是在保证整体的精度下，对原始GPS数据进行数值方法优化处理，处理流程示意图如图4所示。

一般来说，可穿戴设备记录GPS数据，是通过内部GPS电路及其相应天线，每隔一段时间对GPS信号进行采样，再通过芯片内部算法计算出设备的GPS轨迹数据，包括经度、纬度等数据。

考虑到可穿戴设备的运用场景，以及最后轨迹显示一般是调用的百度、高德、腾信等市面主要地图接口，其轨迹是二维平面显示，这里重点关注GPS数据中的经纬度。

通常来说，可穿戴设备会在一定间隔内对GPS信号进行采样定位，假使采样间隔为t0，一段时间内可穿戴设备共采集了N组数据。

记时间t数组[t]，其元素为：t0，t0*2，t0*3……t0*N。

记经度数组为[lon]，其内部有元素为lon1，lon2，lon3，……lonN。

记纬度数组为[lat]，其内部元素为lat1，lat2，lat3，……latN。

可知，数组[t]和[lon]、[lat]存在时间上的对应关系。

进一步的，我们先对N组经度、纬度数据进行飘点和丢星点剔除。

一般可穿戴设备如果处于丢星状态，抓不到GPS信号，它给出的相关定位数据会是一组特殊值，比如0。

是以我们可以先对[lon]和[lat]进行特殊值删除，此处以0为例，设定程序对两组数组进行0检索，待检测到0，对此处值进行删除，并标记0所在数组中的序号。

同样的，我们也要对[t]中对应特殊值所在的时间点进行删除。

假设GPS没能丢星点数量为M，M<N，可知剔除丢星点后的各数组维数N-M。

接下来队数据进行飘移点处理，gps在定位过程中由于定位精度等客观条件，不可避免的会产生不符合实际的飘移点。

用户在佩戴可穿戴设备进行活动，比如跑步，步行或者登山时，会存在一个位置变化速度，此处我们以用户常见的使用场景跑步为例。

设定用户跑步速度的极限值为S米每秒,可得时间间隔t0内，用户移动最大距离为S*T0。

假定经纬度第一组定位数据是准确的，有些可穿戴设备产品就是这么设计的，产品在进入定位状态后才开始记录轨迹数据。

进一步的以第m组数据为参考点，显然，m从1开始。

对相邻的第m+1组数据进行检测，通过两组数据的经纬度可以计算出两组所在时间点之间的距离为L0(米)。

如果L0<S*T0，第m组数据符合设定精度要求，判断不是飘移点，此时，参考点变为第m+1组数据，开始检测第m+2组数据。

如果L0≥S*T0，判断是飘移点，此处数据需要标记以便后面删除，此时，参考点依旧为第m数据，开始检测第m+2数据，只是此时距离限值变为S*T0*(m+2-m)。

依照上述可对判断的飘移点所在位置进行处理，其实其中飘移点数量为P，记删除P飘移点的各数组[t_p]，[lon_p]，[lat_p]，其维数为N-M-P。

此时，剩下的数据则是最后筛选出来的准确定位数据，一般情况下这些数据大致能够显示出GPS轨迹。

当然喽，如果丢星点和漂移点太多，以致GPS大致轨迹都没法显示，则要重点核查设计方面的问题，这种情况没有任何优化算法能够算出准确轨迹。

但此时将这些数据进行直连显示的话，因为中间有将丢星点和飘移点删除，轨迹会出现断点，且会显得很曲折，不美观。

进一步的，对剩下的数组[lon_p]，[lat_p]进行三次样条数字算法插值处理。

以[lon_p]元素为离散点变量，以[lat_p]元素为离散点因变量，采用三次样条基函数将二者以曲线样式进行拟合。

三次样条曲线插值在不改变离散点轨迹的情况下，即不改变GPS轨迹的情况下，在离散点之间进行插值优化，使其连线变得圆滑。

关于三次样条函数简单说明如下：

设f(x)是区间[a,b]上的一个连续可微函数，在区间[a,b]上给定一组节点：a＝x₀<x₁<...<x_n＝b；

函数f(x)在节点x₀，x₁，...，x_n处的函数值为y_i＝f(x_i)(i＝0，1，...n)，如果三次样条函数s(x)：

满足条件s(x_i)＝y_i(i＝0，1，...n)，则称s(x)为函数f(x)的三次样条插值函数。

接下来我们需要求解的a_i和c_j系数，需引入边界限制条件，

s″(x₀)＝y₀″′................................................(2)

s″(x_n)＝y_n″′..............................................(3)

通过解(1)(2)(3)组成的方程组可求得a_i和c_j，从而求得三次样条插值函数s(x)。

对于本实施例中的数组[lon_p]，[lat_p]，可设定[lon_p]为x轴向离散点，[lat_p]为y轴离散点，选定[lon_p]任意两相邻两元素作为给定区间[a,b]，按照上述三次样条函数插值方法可对[lon_p]任意两相邻两元素进行插值处理。

三次样条插值方法在不改变离散点轨迹的情况下，即不改变GPS轨迹的情况下，在离散点之间进行插值优化，使其连线变得圆滑。

从图5可以看出，原始数据在剔除丢星点和漂移点后存在断点，且点与点之间的距离由于用户速度的变化呈现不规律变化，而经过本方法的插值拟合后，轨迹成圆滑曲线状。

在丢星处，本方法在不改变曲线的走向下将断点补齐，在飘移点处，将飘移点拉回到正确轨迹处，使得轨迹更加准确和平滑。

本实施例在不增加辅助定位所需的额外BOM成本和耗电的情况下，依靠数值方法对对可穿戴设备GPS轨迹进行优化处理。此外，本方法集成简单，可进行数值方法编程计算，打包入相关显示程序即可。

基于相同的技术构思，本发明还提供了一种GPS轨迹优化装置，该装置可以执行本发明的方法实施例，具体的，如图6所示，包括：获取模块100，用于获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；数据处理模块200，与所述获取模块100相连，用于对所述获取模块100获取的GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；轨迹获取模块300，与所述数据处理模块200相连，用于将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

本装置实施例主要是对GPS定位原始数据进行处理，获取优化的轨迹曲线。具体的，获取模块100获取用户运动的GPS定位点坐标数据，然后交由数据处理模块200进行去噪处理，最后由轨迹获取模块300进行处理生成优化后的GPS轨迹曲线。通过本装置处理后得到的GPS轨迹曲线光滑美观，且准确性高。

在上述装置实施例的基础上，本发明的另一实施例，如图7所示，所述GPS轨迹优化装置还包括：采集模块400，与所述获取模块100相连，用于根据预设的采样间隔，定期采集用户运动的GPS定位点的坐标数据；所述数据处理模块200包括：丢星检测子模块210，用于检测所述获取模块100获取的GPS定位点中是否存在丢星点；当检测到所述丢星点时，删除所述丢星点的坐标数据；漂移检测子模块220，与所述丢星检测子模块210相连，用于检测所述GPS定位点中是否存在漂移点；当检测到所述漂移点时，删除所述漂移点的坐标数据。

在上述装置实施例的基础上，如图8所示，所述丢星检测子模块210包括：查找单元211，用于从所述GPS定位点的坐标数据中查找丢星点坐标数据，所述丢星点坐标数据的经度或者纬度为0；处理单元212，与所述丢星查找单元211相连，用于当所述丢星查找单元211查找到所述丢星点坐标数据后，删除所述丢星点坐标数据。

由于丢星点一般采集不到GPS信号，因此，采集模块400采集GPS定位点的时候，一般会赋予特殊值0来处理，因此，只需检测获取的定位点坐标数据中经度或者纬度值中是否存在0，便可找到丢星点，从而对其进行删除处理。

较佳的，在上述装置实施例基础上，如图8所示，所述GPS轨迹优化装置还包括：标号模块500，与所述采集模块400、获取模块100相连，用于将所述获取模块100获取的GPS定位点的坐标数据按采集时间顺序进行标号；所述漂移检测子模块220包括：获取单元221，用于获取用户运动速度的极限值；计算单元222，与所述获取单元221相连，用于根据所述获取单元221获取的用户运动速度的极限值及所述预设的采样间隔，获取单元极限距离；选取单元223，用于选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；并选取与所述参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点；所述计算单元222，还与所述选取单元223相连，用于获取所述参考点与所述比较点之间的距离及其标号差；第一判断单元224，与所述计算单元222相连，用于根据所述计算单元222计算的所述参考点与比较点之间的距离及其标号差，结合所述单元极限距离，判断所述比较点是否是漂移点；第二判断单元225；与所述第一判断单元224、选取单元223、操作单元227相连，用于当所述第一判断单元224判定所述比较点是漂移点时，通过所述操作单元227删除所述漂移点坐标数据，所述第二判断单元225进一步判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点；当所述第二判断单元225判断所述参考点之后还存在GPS定位点；所述选取单元223保持所述参考点不变，并重新选取比较点；所述第一判断单元224继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；当所述第二判断单元225判断所述参考点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块300将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。第三判断单元226，与所述第一判断单元224、选取单元223相连，当所述第一判断单元224判定所述比较点不是漂移点时，保留所述比较点坐标数据；所述第三判断单元226进一步判断所述比较点之后是否还存在GPS定位点；当所述第三判断单元226判断所述比较点之后还存在GPS定位点时，所述选取单元223选取所述比较点作为新的参考点，与所述新的参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，并通过所述第一判断单元224继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；当所述第三判断单元226判断所述比较点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块300将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线；所述操作单元227，用于删除漂移点坐标数据。

采集模块采集到GPS定位点坐标数据后，导入到获取模块，获取模块获取到GPS定位点坐标数据后会通过标号模块进行标号，然后将标号后的所有GPS定位点坐标数据交给数据处理模块进行处理，具体的，先交给丢星检测子模块进行丢星检测处理，去除掉丢星点后，再交给漂移点检测模块进行漂移点检测处理。在漂移点检测处理过程中，先需要根据用户运动的速度及预设的采样间隔获取单元极限距离，然后选取参考点和定位点，一般视为第一个GPS定位点是准确的，可以作为参考点。然后判断后面的定位点是否是漂移点。由于之前经历了丢星点处理，因此中间可能存在断点，那么之前标号模块对GPS定位点的标号就起作用了，我们可以根据标号获得他们之间的时间间隔，进而获得参考点和比较点之间的极限距离：极限距离＝单元极限距离*标号差(比较点标号值-参考点标号值)，然后根据获取的参考点与比较点之间的实际距离，判断实际距离是否在极限距离之内，如果在这个极限距离之内的话，则说明这个比较点不是漂移点，那么就可以保留该比较点，并将该比较点作为新的参考点，将其后一位GPS定位点作为比较点重复进行漂移点的判断；当然，如果参考点和比较点的实际距离在这个极限距离之外的话，则说明这个比较点是漂移点，那么就需要删除这个漂移点，参考点不变，选择删除的这个比较点后一位的GPS定位点作为比较点，采用同样的方法判断下一位GPS定位点是否是漂移点。通过这个方法依次对后面的每个PGS定位点进行漂移点判断，将所有漂移点删除之后，再对剩余的GPS定位点进行插值处理，获得光滑而准确的GPS轨迹曲线。

较佳的，在上述任一实施例的基础上，如图7所示，所述轨迹获取模块300包括：插值拟合子模块310，用于获取剩余的GPS定位点坐标数据，采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，输出拟合数据；轨迹绘制子模块320，与所述插值拟合子模块310相连，用于根据所述拟合数据及所述剩余的GPS定位点坐标数据绘制成GPS轨迹。

本装置实施例中，采用了三次样条插值法对剩余GPS定位点坐标数据进行了插值处理，三次样条插值在不改变离散点轨迹的情况下，即不改变GPS轨迹的情况下，在离散点之间进行插值优化，使其连线变得圆滑。

本发明的装置实施例与本发明的方法实施例对应，因此，本发明的方法实施例的技术细节同样也适用于本发明的装置实施例，为减少重复，此处不再赘叙，参照本发明方法实施例即可。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种GPS轨迹优化方法，其特征在于，包括：

S100获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；

2.根据权利要求1所述的一种GPS轨迹优化的方法，其特征在于，

在所述步骤S100之前还包括：

所述步骤S200包括：

3.根据权利要求2所述的一种GPS轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤S210包括：

4.根据权利要求2所述的一种GPS轨迹优化方法，其特征在于，

在所述步骤S010之后，S210之前还包括：

S150将所述GPS定位点的坐标数据按时间顺序进行标号；

所述步骤S220包括：

S221获取用户运动速度的极限值；

S223选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；

S228保留所述比较点坐标数据，并判断所述比较点之后是否还存在GPS定位点，若是，进入步骤S229，否则进入步骤S300；

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种GPS轨迹优化方法，其特征在于，所述步骤S300包括：

S310获取剩余的GPS定位点坐标数据；

6.一种GPS轨迹优化装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户运动的GPS定位点的坐标数据；

数据处理模块，与所述获取模块相连，用于对所述获取模块获取的GPS定位点的坐标数据进行分析处理，去除其中的干扰坐标数据；

轨迹获取模块，与所述数据处理模块相连，用于将剩余的GPS定位点的坐标数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

7.根据权利要求6所述的一种GPS轨迹优化装置，其特征在于，还包括：

采集模块，与所述获取模块相连，用于根据预设的采样间隔，定期采集用户运动的GPS定位点的坐标数据；

所述数据处理模块包括：

丢星检测子模块，用于检测所述获取模块获取的GPS定位点中是否存在丢星点；当检测到所述丢星点时，删除所述丢星点的坐标数据；

漂移检测子模块，与所述丢星检测子模块相连，用于检测所述GPS定位点中是否存在漂移点；当检测到所述漂移点时，删除所述漂移点的坐标数据。

8.根据权利要求7所述的一种GPS轨迹优化装置，其特征在于，所述丢星检测子模块包括：

查找单元，用于从所述GPS定位点的坐标数据中查找丢星点坐标数据，所述丢星点坐标数据的经度或者纬度为0；

处理单元，与所述丢星查找单元相连，用于当所述丢星查找单元查找到所述丢星点坐标数据后，删除所述丢星点坐标数据。

9.根据权利要求7所述的一种GPS轨迹优化装置，其特征在于，还包括：

标号模块，与所述采集模块、获取模块相连，用于将所述获取模块获取的GPS定位点的坐标数据按采集时间顺序进行标号；

所述漂移检测子模块包括：

获取单元，用于获取用户运动速度的极限值；

计算单元，与所述获取单元相连，用于根据所述获取单元获取的用户运动速度的极限值及所述预设的采样间隔，获取单元极限距离；

选取单元，用于选取标号为m的GPS定位点作为参考点，m从1开始；并选取与所述参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点；

所述计算单元，还与所述选取单元相连，用于获取所述参考点与所述比较点之间的距离及其标号差；

第一判断单元，与所述计算单元相连，用于根据所述计算单元计算的所述参考点与比较点之间的距离及其标号差，结合所述单元极限距离，判断所述比较点是否是漂移点；

第二判断单元；与所述第一判断单元、选取单元、操作单元相连，用于当所述第一判断单元判定所述比较点是漂移点时，通过所述操作单元删除所述漂移点坐标数据，所述第二判断单元进一步判断所述参考点之后是否还存在GPS定位点；

当所述第二判断单元判断所述参考点之后还存在GPS定位点；所述选取单元保持所述参考点不变，并重新选取比较点；所述第一判断单元继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；

当所述第二判断单元判断所述参考点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线。

第三判断单元，与所述第一判断单元、选取单元相连，当所述第一判断单元判定所述比较点不是漂移点时，保留所述比较点坐标数据；所述第三判断单元进一步判断所述比较点之后是否还存在GPS定位点；

当所述第三判断单元判断所述比较点之后还存在GPS定位点时，所述选取单元选取所述比较点作为新的参考点，与所述新的参考点相邻的后一GPS定位点作为比较点，并通过所述第一判断单元继续判断下一GPS定位点是否是漂移点；

当所述第三判断单元判断所述比较点之后不存在GPS定位点时，所述轨迹获取模块将剩余的GPS定位数据进行插值处理，获取GPS轨迹曲线；

所述操作单元，用于删除漂移点坐标数据。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种GPS轨迹优化装置，其特征在于，所述轨迹获取模块包括：

插值拟合子模块，用于获取剩余的GPS定位点坐标数据，采用三次样条插值法将剩余的GPS定位点坐标数据进行插值处理，输出拟合数据；

轨迹绘制子模块，与所述插值拟合子模块相连，用于根据所述拟合数据及所述剩余的GPS定位点坐标数据绘制成GPS轨迹。