CN109300391B - 一种地图设计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种地图设计方法和装置，其中，该地图设计方法基于横墨卡托投影方法，并结合大陆完整性、目标区域变形量大小等多个指标进行地图的投影设计，以有效解决传统墨卡托投影世界地图高纬度地区变形较大且南极大陆被分割的问题，确保包括南极洲在内的所有大陆的完整性，且本发明给出的地图设计方法实现简单。

Description

一种地图设计方法和装置

技术领域

本发明涉及地图设计技术领域，具体而言，涉及一种地图设计方法和装置。

背景技术

传统《世界地图》是采用经线分割地球仪得到，但该类世界地图存在如下两个缺点：

一是南北两极地区的变形较大且与周缘地区的相互关系不太明确，例如，在地球仪上，南极大陆的图形面积约为澳大利亚的图形面积的1.8倍，但在传统的《世界地图》上，南极大陆的图形面积却约为澳大利亚图形面积的3.8倍；又例如，南极大陆的形状在地球仪上像一只开屏的孔雀，但在传统《世界地图》上则完全不同。同理，在北极地区也一样，传统《世界地图》上的俄罗斯北部、加拿大北部和格陵兰北部，均产生了形状和面积的巨大变形。

二是南极洲被分割导致陆地不完整。人类主要活动在陆地上开展，因此陆地展示不完整的世界地图是有缺陷的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种地图设计方法和装置，以解决上述问题。

本发明较佳实施例提供一种地图设计方法，所述地图设计方法包括：

确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；

将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；

从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；

基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；

根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图。

进一步地，所述目标中央经线对应的经度值包括25°W，所述目标投影中心对应的经度值和纬度值分别包括25°W和55°N，所述目标切割纬线对应的纬度值包括55°S。

进一步地，各所述投影切割结果中均包括用于表征陆地的第一色彩和用于表征水域的第二色彩，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤包括：

从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果形成第三地图集；

从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果。

进一步地，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤还包括：

从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集，并执行从所述第四地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

进一步地，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤还包括：

基于所述第三地图集中的每个投影切割结果，从该投影切割结果中随机选取预设数量个位于大陆上的点；

计算各所述点的长度变形值，并判断该长度变形值小于第二阈值的点的数量是否达到预设值，若达到，则将对对应的投影切割结果进行标记以形成第五地图集，并执行从所述第五地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

进一步地，计算各所述点的长度变形值m的步骤包括：

进一步地，所述地图设计方法还包括：

确定所述目标区域在所述目标地图中的当前位置；

判断所述当前位置是否满足第三需求，若不满足，则旋转所述目标地图直到所述目标区域的当前位置满足所述第三需求。

另一方面，本发明较佳实施例还提供一种地图设计装置，所述地图设计装置包括：

初始值确定模块，用于确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；

第一移动模块，用于将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；

中央经线确定模块，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；

第二移动模块，用于基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；

投影中心确定模块，用于从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；

地图设计模块，用于根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图。

进一步地，各所述投影切割结果中均包括用于表征陆地的第一色彩和用于表征水域的第二色彩，所述中央经线确定模块包括：

第一选取单元，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果形成第三地图集；

第二选取单元，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果。

进一步地，所述中央经线确定模块还包括：

第三选取单元，用于从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集。

与现有技术相比，本发明实施例提供的地图设计方法和装置，能够有效解决大陆变形严重的问题，有效确保南极洲在内的所有大陆的完整性，能够准确表示各大陆之间的位置关系和面积关系。另外，通过将目标区域靠近中央经线，即目标区域位于地图靠近中部的位置，可以准确表达目标区域与周边国家的面积关系。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电子终端的方框结构示意图。

图2为本发明实施例提供的地图设计方法的流程示意图。

图3为第一地图集中的各投影切割结果的示意图。

图4为图2中所示的步骤S13的子流程示意图。

图5为具有最优中央经线的投影切割结果的示意图。

图6为图2中所示的步骤S13的另一子流程示意图。

图7为第二地图集中的各投影切割结果的示意图。

图8为具有最优中央经线、投影中心的投影切割结果的示意图。

图9为本发明实施例提供的地图设计装置的方框结构示意图。

图10为图9中所示的中央经线确定模块的方框结构示意图

图标：10-电子终端；100-地图设计装置；110-初始值确定模块；120-第一移动模块；130-中央经线确定模块；131-第一选取单元；132-第二选取单元；133-第三选取单元；140-第二移动模块；150-投影中心确定模块；160-地图设计模块；200-存储器；300-存储控制器；400-处理器。

具体实施方式

首先需要说明的是，世界地图是指描绘整个地球表面的地图，一般画有地形、经纬线，且标注有地名等数据，使用者可以利用经纬线在世界地图上找出各个地方的具体位置，从而了解世界的全貌。现有技术中有多种方法把地球表面投影到平面上，常用的世界地图投影方法有墨卡托投影及其衍生投影和等差分纬线圆锥投影。

经发明人研究发现，目前国际上通行的世界地图有两种：一种是以大西洋上的经线为分割线的太平洋格局的世界地图，即“太平洋版世界地图”，它完整表达环太平洋地区的地理关系，将大西洋分割在图幅两边；另一种是以太平洋上的经线为分割线的大西洋格局的世界地图，即“大西洋版世界地图”，它完整表达环大西洋地区的地理关系，将太平洋分割在图幅两边。这两种版本的世界地图之所以成为世界通行版本，就在于它们遵循了编制世界地图的两个重要原则，即不切割或少切割陆地的原则和采用整15°经纬线划分图面的原则。

世界地图的表示比较重要的一点就是选定中央经线，中央经线既是投影到地图上的中心线，也是投影的对称轴。世界地图上要表示整个球面的要素，相当于将球面沿一个方向切割后展开铺平。中央经线选定后，其相隔180°的对应面即切割线也相应选定了，这个切割线就是地图上的图幅边线，因此，选中央经线时，不能单纯考虑要表示的重要内容分布在中央经线附近，使其变形最小，还要兼顾考虑其对应的切割线要不切割或尽量少切割陆地，以避免大块陆地被分割在图幅两边而影响阅读效果和图面的整体美。如“太平洋版世界地图”常以0°W的经线为切割线；“大西洋版世界地图”常以180°W的经线为切割线，当然，若以170°W的经线为切割线，则该图上的陆地可完全不切割，这样虽满足了编制世界地图的第一个原则，但表达时区时又会出现困难，因为世界时区是按照15°经线划分的。应注意的是，在本实施例中，W表示西经经线，E表示东经经线，N表示北纬纬线；S表示南纬纬线。

但对于地球本身的客观描述而言，地图的表示不仅取决于人们对地球的认识程度，还取决于人们的价值取向和价值选择。当今的世界地图的表现形式各种各样，常用的地图投影就有二三十种。各国绘制世界地图时，在力求准确的基础上也尽可能使自己的国家处于比较突出的、易于充分直观本国地理环境的中心位置上，以方便使用，充分体现了“以我为主”、“以我为中心”的价值取向。因此，为了解决这一问题，本发明实施例提供一种基于横墨卡托投影的地图设计方法和装置，以解决现有世界地图中高纬度地区变形较大的问题，以最大程度确保包括南极洲在内的所有大陆都保持完整，实现真正意义上的“世界地图”。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

如图1所示，为应用本发明实施例提供的地图设计装置100和方法的电子终端10的方框结构示意图。其中，所述电子终端10包括地图设计装置100、存储器200、存储控制器300以及处理器400。其中，所述电子终端10可以是，但不限于，电脑、移动上网设备（MobileInternet Device，MID）等具有处理功能的电子设备，还可以是服务器等。

可选地，所述存储器200、存储控制器300、处理器400各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件之间通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述地图设计装置100包括至少一个可以软件或固件的形式存储于所述存储器200中或固化在所述电子终端10的操作系统中的软件功能模块。所述处理器400在所述存储控制器300的控制下访问所述存储器200，以用于执行所述存储器200中存储的可执行模块，例如所述地图设计装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

进一步地，请结合参阅图2，本发明实施例还提供一种可应用于所述地图设计装置100的地图设计方法。所应说明的是，本发明所述的地图设计方法并不以图2以及以下所述的具体顺序为限制。应当理解，本发明所述的地图设计方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。

步骤S11，确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；

步骤S12，将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；

步骤S13，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；

步骤S14，基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；

步骤S15，从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；

步骤S16，根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图。

本实施例上述步骤S11-步骤S16中给出的地图设计方法是基于横墨卡托投影实现，并通过在预设地球模型上移动中央经线和投影中心的方式，确定最佳中央经线、投影中心和切割纬线以进行地图的投影设计，进而解决现有世界地图中高纬度地区变形较大的问题，同时最大程度确保包括南极洲在内的所有大陆都保持完整，实现真正意义上的“世界地图”。应注意的是，由于本发明实施例选用的是投影方式为横墨卡托投影，因此，可实现在进行地图投影设计时确保高纬度地区变形较小。

详细地，步骤S11中的初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心可根据实际需求进行灵活设定，例如，在本实施例中，所述初始切割纬线设置为0°N处的纬线，所述初始中央经线设置为0°E处的经线，所述初始投影中心设置为0°N处的纬线和0°E处的经线，本实施例在此不做限制。

在步骤S12中，所述第一步进值和第一预设方向可根据实际需求进行灵活确定，例如，所述第一步进值可以是30°等，所述第一预设方向可以是以0°经线为基准，由西向东移动所述初始中央经线等，本实施例在此不做限制。

实际实施时，假设所述初始切割纬线为0°N处的纬线，所述初始中央经线为0°E处的经线，所述初始投影中心为0°N处的纬线和0°E处的经线第一步进值为30°，第一预设方向为由西向东，那么，所述初始切割纬线保持0°N不变，中央经线从0°E开始逐渐东移，可得到基于横墨卡托投影法对所述预设地球模型切割后的投影切割结果如图3（a）-图3（l）中所示的多个投影切割结果，即所述第一地图集中的投影切割结果可包括如如图3（a）-图3（l）。

步骤S13中，本实施例是基于大陆完整性和目标区域是否满足第一需求选取对应的投影切割结果，进而得到所述目标中央经线的实际位置。可选地，在本实施例中，各所述投影切割结果中均包括如图3所示的用于表征陆地的第一色彩和用于表征水域的第二色彩，因此，如图4所示，所述步骤S13中的从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果可通过下述步骤S130-步骤S131实现，具体如下。

步骤S130，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果形成第三地图集；

步骤S131，从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果。

具体地，所述第一阈值的大小可根据实际需求进行灵活设定，本实施例在此不做限制。另外，所述目标区域可以是但限于中国、美国、英国等。实际实施时，当所述目标区域的中心点距离中央经线的距离小于第三阈值时，则可判定所述目标区域距离所述中央经线最近，并对相应的投影切割结果进行标记，具体地，本实施例在此不再赘述。

另外，在所述第一步进值为30°时，根据对图3（a）-图3（l）的比较可以发现，当初始中央经线位于30°W时，大陆完整性较好；在所述第一步进值为1°时，通过对投影切割结果进行比较可以得到，当初始中央经线位于如图5中所示的25°W时，大陆完整性最好且左右对称性最好并且目标区域（如中国）比较靠近中央经线，因此可以选定目标中央经线为25°W。

进一步地，在实际实施时，为了确定选取的目标中央经线在进行地图设计时，确保大陆区域变形最小，因此，本实施例在执行上述步骤S131之前，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的实现过程还可包括步骤S132，具体如下。

步骤S132，从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集。

其中，在实际实施时，步骤S132中的对称性可根据位于初始中央经线两侧的大陆面积的大小进行判断，如两侧的大陆面积的差值小于一预设值时，则可判定所述大陆对称性最优。

可以理解的是，在得到所述第四地图集之后，那么可利用第四地图集替换步骤S131中的第三地图集，以执行从所述第四地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

另外，如图6所示，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤还可包括步骤S133-步骤S134，具体如下。

步骤S133，基于所述第三地图集中的每个投影切割结果，从该投影切割结果中随机选取预设数量个位于大陆上的点；

步骤S134，计算各所述点的长度变形值，并判断该长度变形值小于第二阈值的点的数量是否达到预设值，若达到，则将对应的投影切割结果进行标记以形成第五地图集。

详细地，步骤S133-步骤S134中的点可以是代表一个国家或者地区，且所述第二阈值可以是但不限于0.1、0.01等，所述预设数量可根据实际需求进行灵活设定，如100、1000等。另外，各所述点的长度变形值m可通过

计算得到，其中，

表示地球表面的经纬度。可以理解的是，在得到所述第五地图集之后，那么可利用第五地图集替换步骤S131中的第三地图集，以执行从所述第五地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

此外，作为另外一种实施方式，在判断大陆地区是否变形时，还可基于预先标注于预设地球模型上的多个相同形状、大小的圆圈等实现，例如，请再次参阅图3，当圆圈变小或者形状变为椭圆等时，则判定该区域大陆变形较大。

进一步地，步骤S14和步骤S15是基于步骤S12中确定的目标中央经线进一步确定目标投影中心和目标切割纬线，其中，所述第二步进值和第二预设方向可根据实际需求进行灵活设定，另外，在进行预设投影中心的移动以及对所述选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果的具体过程同理可参照步骤S12-步骤S13中确定目标中央经线的具体过程，本实施例在此不再赘述。

实际实施时，假设目标中央经线保持25°W不变，初始投影中心从90°N开始逐渐南移，所述第二步进值设置为30°，所述第二预设方向为由北向南，那么，可得到基于横墨卡托投影法对所述预设地球模型切割后的投影切割结果如图7（a）-图7(g)所示，即所述第二地图集中的投影切割结果可包括如图7（a）-图7(g)。

在第二步进值为30°时，通过图7（a）-图7(g)中所示的投影切割结构进行对比可以发现，当初始投影中心位于60°N25°W时，大陆完整性较好；在第二步进值为1°时，基于25°W的目标中央经线，将初始投影中心从70°N25°W到50°N25°W以1°的间隔向南移动，再次对投影切割结果进行比较分析可以得到，当初始投影中心位于如图8中所示的55°N25°W时，大陆完整性最好且上下对称性最好，因此最终选定投影中心为55°N25°W，对应切割纬线为55°S的纬线。

进一步地，步骤S16是基于前述步骤S11-步骤S15中得到目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线，并基于横墨卡托投影算法对所述预设地球模型进行投影切割得到目标地图。在此应注意的是，根据实际需求的不同，所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线可以分别为但不限于25°W、55°N25°W、55°S；另外，投影边界可以为90°N~90°S,125°W~55°E（东西延伸80°）。

进一步地，根据实际需求，假设所述目标区域为中国，那么为了符合中国人读图习惯，所述地图设计方法还可包括：确定所述目标区域在所述目标地图中的当前位置；判断所述当前位置是否满足第三需求，若不满足，则旋转所述目标地图直至所述目标区域的当前位置满足所述第三需求。例如，确定中国在目标地图上的位置，然后将该目标地图进行旋转（如向右旋转180°，使得澳洲位于中国下方，日本位于中国东方）以得到满足中国人读图习惯的世界地图。

基于对上述地图设计方法的设计和描述，假设目标区域是中国，那么，相对于现有的世界地图，通过本发明得到的世界地图具有以下优点：

（1）包括南极洲在内的所有大陆均保持完整，且大陆整体变形较小（主要变形区域在海洋），能准确表示各大陆之间的位置关系和面积关系；

（2）中国靠近中央经线（越靠近中央经线变形越小），且位于地图靠近中部的位置，可以准确表达中国与周边国家的面积关系。

（3）日本、美国位于中国东面，澳洲位于中国南面，符合中国人的读图习惯。

（4）随着北极航线的开通，北极地图的军事、经济价值日益凸显，因此该地图设计方法考虑将北极地区放在中间位置，使得北冰洋成为被各大洲包围的“地中海”，且北极地区变形非常小，有利于北极地区的开发和利用。比如该图上可以方便绘制北京跨越北冰洋飞往纽约的航空线路图。

（5）同样，南极地区大陆保持完整且变形较小，对南极科考有重要意义。

进一步地，请结合参阅图9，本发明实施例提供的地图设计装置100包括初始值确定模块110、第一移动模块120、中央经线确定模块130、第二移动模块140、投影中心确定模块150和地图设计模块160。

所述初始值确定模块110，用于确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；本实施例中，步骤S11可由所述初始值确定模块110执行，具体过程请参考步骤S11，在此不再赘述。

所述第一移动模块120，用于将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；本实施例中，步骤S12可由所述第一移动模块120执行，具体过程请参考步骤S12，在此不再赘述。

所述中央经线确定模块130，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；本实施例中，步骤S13可由所述中央经线确定模块130执行，具体过程请参考步骤S13，在此不再赘述。可选地，如图10所示，在本实施例中，所述中央经线确定模块130可以包括第一选取单元131、第二选取单元132和第三选取单元133。

所述第一选取单元131，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果形成第三地图集；本实施例中，步骤S131可由所述第一选取单元131执行，具体过程请参考步骤S131，在此不再赘述。

所述第二选取单元132，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果。本实施例中，步骤S132可由所述第二选取单元132执行，具体过程请参考步骤S132，在此不再赘述。

所述第三选取单元133，用于从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集。本实施例中，步骤S133可由所述第三选取单元133执行，具体过程请参考步骤S133，在此不再赘述。

所述第二移动模块140，用于基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；本实施例中，步骤S14可由所述第二移动模块140执行，具体过程请参考步骤S14，在此不再赘述。

所述投影中心确定模块150，用于从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；本实施例中，步骤S15可由所述投影中心确定模块150执行，具体过程请参考步骤S15，在此不再赘述。

所述地图设计模块160，用于根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图。本实施例中，步骤S16可由所述地图设计模块160执行，具体过程请参考步骤S16，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的地图设计方法和装置，能够有效解决大陆变形严重的问题，有效确保南极洲在内的所有大陆的完整性，能够准确表示各大陆之间的位置关系和面积关系。另外，通过将目标区域靠近中央经线，即目标区域位于地图靠近中部的位置，可以准确表达目标区域与周边国家的面积关系。

在本发明的描述中，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其他方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的预设数量个实施例的装置、方法和计算机程序产品可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分。所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或预设数量个用于实现规定的逻辑功能。

也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地图设计方法，其特征在于，所述地图设计方法包括：

确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；

将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；

从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；

基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；

根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图；

各所述投影切割结果中均包括用于表征陆地的第一色彩和用于表征水域的第二色彩，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤包括：

从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果以形成第三地图集；

从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果；

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果的步骤包括：

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取切割纬线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第四阈值的投影切割结果以形成第六地图集；

从所述第六地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述目标投影中心和所述目标切割纬线最近的投影切割结果作为满足第二需求的投影切割结果。

2.根据权利要求1所述的地图设计方法，其特征在于，所述目标中央经线对应的经度值包括25°W，所述目标投影中心对应的经度值和纬度值分别包括25°W和55°N，所述目标切割纬线对应的纬度值包括55°S。

3.根据权利要求1所述的地图设计方法，其特征在于，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤还包括：

从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集，并执行从所述第四地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

4.根据权利要求1所述的地图设计方法，其特征在于，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果的步骤还包括：

基于所述第三地图集中的每个投影切割结果，从该投影切割结果中随机选取预设数量个位于大陆上的点；

计算各所述点的长度变形值，并判断该长度变形值小于第二阈值的点的数量是否达到预设值，若达到，则将对对应的投影切割结果进行标记以形成第五地图集，并执行从所述第五地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果的步骤。

5.根据权利要求4所述的地图设计方法，其特征在于，计算各所述点的长度变形值m的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的地图设计方法，其特征在于，所述地图设计方法还包括：

确定所述目标区域在所述目标地图中的当前位置；

判断所述当前位置是否满足第三需求，若不满足，则旋转所述目标地图直到所述目标区域的当前位置满足所述第三需求。

7.一种地图设计装置，其特征在于，所述地图设计装置包括：

初始值确定模块，用于确定初始切割纬线、初始中央经线以及初始投影中心；

第一移动模块，用于将所述初始中央经线按照第一步进值和第一预设方向在预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述初始投影中心对所述预设地球模型进行投影切割以得到第一地图集；

中央经线确定模块，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第一需求的投影切割结果，并将所述满足第一需求的投影切割结果对应的经度值作为中央经线的最优经度值以得到目标中央经线；

第二移动模块，用于基于所述目标中央经线，将所述初始投影中心按照第二步进值和第二预设方向在所述预设地球模型上移动，在每完成一次移动时，基于所述横墨卡托投影算法、所述初始切割纬线和所述目标中央经线对所述预设地球模型进行投影切割以得到第二地图集；

投影中心确定模块，用于从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果，并根据所述满足第二需求的投影切割结果对应的纬度值以及所述目标中央经线的经度值得到目标投影中心和目标切割纬线；

地图设计模块，用于根据横墨卡托投影算法、所述目标中央经线、所述目标投影中心和所述目标切割纬线对所述预设地球模型进行投影切割以得到目标地图；

各所述投影切割结果中均包括用于表征陆地的第一色彩和用于表征水域的第二色彩，所述中央经线确定模块包括：

第一选取单元，用于从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第一阈值的投影切割结果形成第三地图集；

第二选取单元，从所述第一地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述中央经线最近的投影切割结果作为满足第一需求的投影切割结果；

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取大陆完整性和目标区域满足第二需求的投影切割结果包括：

从所述第二地图集中包括的多个投影切割结果中选取中央经线位于所述第一色彩表征的陆地上的线段长度小于第四阈值的投影切割结果以形成第六地图集；

从所述第六地图集中包括的多个投影切割结果中选取所述目标区域距离所述投影中心最近的投影切割结果作为满足第二需求的投影切割结果。

8.根据权利要求7所述的地图设计装置，其特征在于，所述中央经线确定模块还包括：

第三选取单元，用于从所述第三地图集中包括的多个投影切割结果中选取基于所述初始中央经线，所述大陆对称性最优的投影切割结果进行标记以形成第四地图集。

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