CN108922372A - 一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,a、已知定位点的平面坐标的获取及校正;b、图纸及图纸坐标校正:先获取图纸上的经纬网左上角、右下角两个平面坐标点,并将其保存为用户自定义地图,再将已校正定位点即当前位置的平面投影坐标点转换为屏幕像素坐标点,并在绘制线程中实时绘制已知定位点当前定位坐标点;c、记录该位置的信息数据;d、显示选取点的平面投影坐标:利用屏幕像素点到平面投影坐标点的转换,实现通过屏幕选取一个点,用于显示选取点的平面投影坐标,并计算该点到当前定位点直线距离及该点的坐标方位角数据。本发明解决了踏勘需携带多个工具,勘验效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种定位方法,具体涉及一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法。
背景技术
在煤矿地质工作中,野外地质踏勘是不可或缺的一部分。在野外地质踏勘中,通常需要携带手持GPS以及纸质版的图纸来定位对照井下及地质勘探的内容。上述方法一方面导致携带不方便,另一方面因需要不断对照才能进行定位,加大工作强度同时降低了工作效率。
发明内容
本发明解决了现有技术的不足,提供了一种集手持GPS、自定义地图于一体的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法。
本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是:
一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,包括以下步骤: a、已知定位点的平面坐标的获取及校正:先通过移动终端GPS定位获取已知定位点的WGS84地理坐标,即当前地理坐标,利用“布尔莎三参数椭球转换模型”将当前地理坐标转换为空间直角坐标,通过布尔莎椭球转换为该地区的地理坐标,即目的地理坐标,再通过高斯投影将目的地理坐标转换为平面地理坐标,校正参数:利用高斯反算得到当前地理坐标,经布尔莎转换模型反算求得转换参数,并进行校正参数;b、图纸及图纸坐标校正:先获取图纸上的经纬网左上角、右下角两个平面坐标点,并将其保存为用户自定义地图,再将已校正定位点即当前位置的平面投影坐标点转换为屏幕像素坐标点,并在绘制线程中实时绘制已知定位点当前定位坐标点;c、记录踏勘成果:通过监听屏幕“长按”点击事件,弹出对话框用于记录该位置的信息数据,并保存为txt文档,方便传输和进一步整理数据,数据格式为:点号,x,y,备注\n;d、显示选取点的平面投影坐标:利用屏幕像素点到平面投影坐标点的转换,实现通过屏幕选取一个点,用于显示选取点的平面投影坐标,并计算该点到当前定位点直线距离及该点的坐标方位角数据。
进一步地,所述的当前位置的平面投影坐标点转换为图纸屏幕像素坐标点是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤:a、将所需图纸导出为JPG格式图片文件,使用图片处理软件将图片沿最外侧经纬网裁剪,保存至移动终端,通过Activity初始化页面将图纸的左上角、右下角坐标map.top、map.left、map.bottom、map.right输入并保存;b、通过图片的解析方法:获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y,通过系统接口获取屏幕尺寸的像素值:window.x、window.y,获取图纸显示范围的矩形框坐标:view.top、view.left、view.bottom、view.right,读取用户保存的图纸的平面投影坐标:map.top、map.left、map.bottom、map.right,由于图片及屏幕的坐标原点为左上角,而图纸的平面坐标原点为左下角,需对map.top、map.bottom取负值保存,以保证像素坐标系与平面投影坐标系方向统一;c、由于屏幕尺寸有限,需要进行缩放操作,计算图纸缩放比例k:k = window.y /(view.bottom - view.top);d、转换图纸坐标到图片像素坐标:x2 = (x - map.left) /((map.right - map.left) /bitmap.x),y2 = (y - map.top) / ((map.bottom -map.top) / bitmap.y),x 、y为输入的图纸的平面投影坐标即GPS校正后的平面投影坐标,x2 、y2为对应点的图片像素坐标的计算结果,这里就是将平面投影坐标转换为图片像素坐标即校正图纸的坐标,图片上的每一个像素都对应一个平面投影坐标;e、将图片坐标对应至屏幕位置:resultX = (x2 - View.left) * k;resultY = (y2 - View.top) * k。这里是将图片像素坐标转换为屏幕相对位置,目的在于平移和缩放后,定位点始终在图片的相对位置,最终实现的是将校正后的平面投影坐标传入后,得到图纸对应的位置。
进一步地,所述图片文件的解析法是利用android自身的图片解析类BitmapFactory.decodeStream,将BitmapFactory.option.inJustDecodeBounds 设置为true解析图片文件的宽、高像素值,获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y。
优选的,所述图纸为采掘工程平面图、井上下对照图、地形图,所述图纸由用户根据需要自行传入所需要的图纸。
进一步地,所述屏幕像素点到平面投影坐标点的转换(即指定屏幕上的一点,显示该点的地理坐标x2,y2)是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤:
k =window.y / (view.bottom - view.top);
x = x / k + View.left;
y = y / k + View.top;
x2 = x * ((map.right - map.left) / bitmap.x)+ map.left;
y2 = - (y * (map.bottom - map.top) / bitmap.y + map.top);
k为缩放比例;
x、y为指定屏幕像素坐标;
x2、y2为该屏幕坐标对应的地理坐标;
bitmap.x、bitmap.y为图片宽、高像素值;
window.x、window.y为系统接口获取屏幕尺寸的像素值;
view.top、view.left、view.bottom、view.right为图纸显示范围的矩形框坐标;
map.top、map.left、map.bottom、map.right为用户保存的图纸的平面投影坐标。
进一步地,所述移动终端上还设有行走轨迹按钮开关,记录野外踏勘行走轨迹,以便后期修改图纸。
优选的,所述移动终端为智能手机。
本发明将图纸坐标点、已知定位点坐标点进行一致校正,并在绘制线程中实时绘制已知定位点,在踏勘时,仅需通过监听屏幕“长按”点击事件,即可该位置的信息数据。本发明一方面减少野外地质踏勘携带手持GPS、图纸等物品;另一方面位置信息可及时对应至图纸,省去现场展点的工作,提高野外踏勘的工作效率。本发明通过行走轨迹按钮开关,记录野外踏勘行走轨迹,以便后期修改图纸。本发明适用于大多数50km²以内的高斯投影地图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然所描述的实施例是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,包括以下步骤: a、已知定位点的平面坐标的获取及校正:先通过移动终端GPS定位获取已知定位点的WGS84地理坐标,即当前地理坐标,利用“布尔莎三参数椭球转换模型”将当前地理坐标转换为空间直角坐标,通过布尔莎椭球转换为该地区的地理坐标,即目的地理坐标,再通过高斯投影将目的地理坐标转换为平面地理坐标,校正参数:利用高斯反算得到当前地理坐标,经布尔莎转换模型反算求得转换参数,并进行校正参数;b、图纸及图纸坐标校正:先获取图纸上的经纬网左上角、右下角两个平面坐标点,并将其保存为用户自定义地图,再将已校正定位点即当前位置的平面坐标点转换为屏幕像素坐标点,并在绘制线程中实时绘制已知定位点;c、记录踏勘成果:通过监听屏幕“长按”点击事件,弹出对话框用于记录该位置的信息数据,并保存为txt文档,方便传输和进一步整理数据,数据格式为:点号,x,y,备注\n;d、显示选取点的平面投影坐标:利用屏幕像素点到平面投影坐标点的转换,实现通过屏幕选取一个点,用于显示选取点的平面投影坐标,并计算该点到当前定位点直线距离及该点的坐标方位角数据。
进一步地,所述的当前位置的平面投影坐标点转换为图纸屏幕像素坐标点是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤:a、将所需图纸导出为JPG格式图片文件,使用图片处理软件将图片沿最外侧经纬网裁剪,保存至移动终端,将图纸的左上角、右下角坐标map.top、map.left、map.bottom、map.right,通过Activity页面输入;b、通过图片的解析方法:获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y,通过系统接口获取屏幕尺寸的像素值:window.x、window.y,获取图纸显示范围的矩形框坐标:view.top、view.left、view.bottom、view.right,读取用户保存的图纸的平面投影坐标:map.top、map.left、map.bottom、map.right,由于图片及屏幕的坐标原点为左上角,而图纸的平面坐标原点为左下角,需对map.top、map.bottom取负值保存;c、由于屏幕尺寸有限,需要进行缩放操作,计算图纸缩放比例k:k = window.y / (view.bottom - view.top);d、转换图纸坐标到图片像素坐标:x2 = (x - map.left) /((map.right - map.left) /bitmap.x),y2 = (y -map.top) / ((map.bottom - map.top) / bitmap.y),x 、y为输入的图纸的平面投影坐标,x2 、y2为对应点的图片像素坐标的计算结果,这里就是将平面投影坐标转换为图片像素坐标(也就是校正图纸的坐标);e、将图片坐标对应至屏幕位置:resultX = (x2 -View.left) * k;resultY = (y2 - View.top) * k。这里是将图片像素坐标转换为屏幕相对位置,目的在于平移和缩放后,定位点始终在图片的相对位置。最终实现的是将校正的平面投影坐标传入后,得到图纸对应的位置。
进一步地,所述图片文件的解析法是利用android自身的图片解析类BitmapFactory.decodeStream,将BitmapFactory.option.inJustDecodeBounds 设置为true解析图片文件的宽、高像素值,获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y。
优选的,所述图纸为采掘工程平面图、井上下对照图、地形图,所述图纸由用户根据需要自行传入所需要的图纸。
进一步地,所述屏幕像素点到平面投影坐标点的转换(即指定屏幕上的一点,显示该点的地理坐标x2,y2)是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤,
k =window.y / (view.bottom - view.top);
x = x / k + View.left;
y = y / k + View.top;
x2 = x * ((map.right - map.left) / bitmap.x)+ map.left;
y2 = - (y * (map.bottom - map.top) / bitmap.y + map.top);
k为缩放比例;
x、y为指定屏幕像素坐标;
x2、y2为该屏幕坐标对应的地理坐标;
bitmap.x、bitmap.y为图片宽、高像素值;
window.x、window.y为系统接口获取屏幕尺寸的像素值;
view.top、view.left、view.bottom、view.right为图纸显示范围的矩形框坐标;
map.top、map.left、map.bottom、map.right为用户保存的图纸的平面投影坐标。
进一步地,所述移动终端上还设有行走轨迹按钮开关,记录野外踏勘行走轨迹,以便后期修改图纸。
优选的,所述移动终端为智能手机。目前针对Android系统开发。
手机定位的坐标为WGS84大地坐标,也叫地理坐标,就是平时常说的经纬度坐标。
转换后的平面投影坐标:目前所使用的为北京54坐标系和西安80坐标系,也就是前面的自定义坐标。
图片像素坐标map:图片是由像素组成的,图片的每个像素都有一个固定的位置。
屏幕坐标window:屏幕也是由像素组成的,每个像素都有一个固定的位置,屏幕的最大像素取决于该屏幕的分辨率。但屏幕坐标可以为负,也可以大于屏幕的分辨率,这样该点不会显示到屏幕上。
显示矩形框view:相当于在图片中画一个矩形框,将这个矩形框显示到屏幕上,因为存在缩放,view的像素与window的像素不是一一对应的,在这里用来计算显示图片的缩放比例。
本发明在已知定位点坐标及图纸后,然后获取已知定位点的平面投影坐标,再获取图纸经纬网左上角、右下角两个平面坐标点并保存为用户自定义图纸,同时将已知定位点的平面坐标转换为图片的像素坐标,并在用户自定义图纸上绘制线程中实时绘制已知定位点,实现了已知定位点的坐标点及图纸的坐标点与地图坐标点保持一致,达到现场踏勘需将手持GPS与图纸进行对照的效果;同时在踏勘过程中,需进行记录时仅需长按移动终端的屏幕,即可记录该位置的信息数据,保证了记录的一致性。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。应当理解,以上的描述意图在于说明而非限制。例如,上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外,根据本发明的启示可以做出很多改型以适于具体的情形或材料而没有偏离本发明的范围。通过阅读上述描述,权利要求的范围和精神内的很多其它的实施例和改型对本领域技术人员是显而易见的。
Claims (7)
1.一种基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,包括以下步骤:a、已知定位点的平面坐标的获取及校正:先通过移动终端GPS定位获取已知定位点的WGS84地理坐标,即当前地理坐标,利用“布尔莎三参数椭球转换模型”将当前地理坐标转换为空间直角坐标,通过布尔莎椭球转换为该地区的地理坐标,即目的地理坐标,再通过高斯投影将目的地理坐标转换为平面地理坐标,校正参数:利用高斯反算得到当前地理坐标,经布尔莎转换模型反算求得转换参数,并进行校正参数;b、图纸及图纸坐标校正:先获取图纸上的经纬网左上角、右下角两个平面坐标点,并将其保存为用户自定义地图,再将已校正定位点即当前位置的平面投影坐标点转换为屏幕像素坐标点,并在绘制线程中实时绘制已知定位点当前定位坐标点;c、记录踏勘成果:通过监听屏幕“长按”点击事件,弹出对话框用于记录该位置的信息数据,并保存为txt文档,方便传输和进一步整理数据,数据格式为:点号,x,y,备注\n;d、显示选取点的平面投影坐标:利用屏幕像素点到平面投影坐标点的转换,实现通过屏幕选取一个点,用于显示选取点的平面投影坐标,并计算该点到当前定位点直线距离及该点的坐标方位角数据。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述的当前位置的平面投影坐标点转换为图纸屏幕像素坐标点是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤:a、将所需图纸导出为JPG格式图片文件,使用图片处理软件将图片沿最外侧经纬网裁剪,保存至移动终端,通过Activity初始化页面将图纸的左上角、右下角坐标map.top、map.left、map.bottom、map.right输入并保存;b、通过图片的解析方法:获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y,通过系统接口获取屏幕尺寸的像素值:window.x、window.y,获取图纸显示范围的矩形框坐标:view.top、view.left、view.bottom、view.right,读取用户保存的图纸的平面投影坐标:map.top、map.left、map.bottom、map.right,由于图片及屏幕的坐标原点为左上角,而图纸的平面坐标原点为左下角,需对map.top、map.bottom取负值保存,以保证像素坐标系与平面投影坐标系方向统一;c、由于屏幕尺寸有限,需要进行缩放操作,计算图纸缩放比例k:k = window.y /(view.bottom - view.top);d、转换图纸坐标到图片像素坐标:x2 = (x - map.left) /((map.right - map.left) /bitmap.x),y2 = (y - map.top) / ((map.bottom -map.top) / bitmap.y),x 、y为输入的图纸的平面投影坐标即GPS校正后的平面投影坐标,x2 、y2为对应点的图片像素坐标的计算结果,这里就是将平面投影坐标转换为图片像素坐标即校正图纸的坐标,图片上的每一个像素都对应一个平面投影坐标;e、将图片坐标对应至屏幕位置:resultX = (x2 - View.left) * k;resultY = (y2 - View.top) * k。
3.根据权利要求2所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述图片文件的解析法是利用android自身的图片解析类BitmapFactory.decodeStream,将BitmapFactory.option.inJustDecodeBounds 设置为true解析图片文件的宽、高像素值,获取图片宽、高像素值:bitmap.x、bitmap.y。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述图纸为采掘工程平面图、井上下对照图、地形图。
5.根据权利要求1所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述屏幕像素点到平面投影坐标点的转换是通过下述方法进行转换的,所述方法包括以下步骤:k =window.y / (view.bottom - view.top);
x = x / k + View.left;
y = y / k + View.top;
x2 = x * ((map.right - map.left) / bitmap.x)+ map.left;
y2 = - (y * (map.bottom - map.top) / bitmap.y + map.top);
k为缩放比例;
x、y为指定屏幕像素坐标;
x2、y2为该屏幕坐标对应的地理坐标;
bitmap.x、bitmap.y为图片宽、高像素值;
window.x、window.y为系统接口获取屏幕尺寸的像素值;
view.top、view.left、view.bottom、view.right为图纸显示范围的矩形框坐标;
map.top、map.left、map.bottom、map.right为用户保存的图纸的平面投影坐标。
6.根据权利要求1所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述移动终端上还设有行走轨迹按钮开关,记录野外踏勘行走轨迹,以便后期修改图纸。
7.根据权利要求1所述的基于移动终端的自定义地图及坐标的定位方法,其特征在于,所述移动终端为智能手机。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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