CN111930865B - 一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法，包括以下步骤：步骤一，通过GIS地图获取一段高速公路路径的信息；步骤二，设置这段高速公路路径首尾坐标点的桩号值；步骤三，在GIS地图上选择需要锁定的关键点，自动获取经纬度并填入桩号值；步骤四，根据关键点将选取的高速公路路径分成若干段(L1,..,Li,..,Ln)，针对每段采用缩放的方式计算经纬度坐标点映射的桩号值。本发明通过锁定关键点分段缩放的方法计算GIS经纬度坐标的桩号值，实现了高速公路上桩号与GIS经纬度的互相映射，尤其是，通过锁定关键点(收费站、桥梁、隧道、服务区、出入口等)，保证了关键点桩号的准确性。

Description

一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法
技术领域
本发明涉及高速公路信息化技术领域，特别是一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法。
背景技术
在传统的高速公路建设和运营管理中采用桩号来对高速公路路段、结构物、收费站等进行编号和定位。这种简单有效的定位方法在过去的建设和管理中发挥了重要的作用，建立了全国统一的高速公路桩号网络。但是在当前更流行的电子地图面前，以桩号标注的高速公路系统也暴露出一些问题。比如，在高速公路上发生事故时，当事人可以方便的使用手机定位到当前的GPS坐标，却无法方便的获取高速公路桩号；在高速公路养护施工时，通过高速公路桩号标注养护范围，但却不能通过经纬度的方式推送到电子导航上去。
导致出现这些问题的关键原因是：无法将高速公路的桩号与GIS中的经纬度坐标进行对应。一是因为桩号数据比较稀疏，主要以公里桩为主，且GIS地图也未录入公里桩信息，所以无法进行对应；二是因为通过桩号标注的距离与GIS中计算出来的距离不一致，无法通过高速公路首尾位置的经纬度和桩号对全路段进行映射，会导致关键位置的桩号不一致。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法，对高速公路批量进行高精度的桩号-经纬度映射，同时通过锁定关键点(收费站、桥梁、隧道等)，保证关键点桩号的准确性。所述映射方法包括：
步骤一，通过GIS地图获取一段高速公路路径的信息；
步骤二，设置步骤一获取的高速公路路径首尾坐标点的桩号值；
步骤三，在GIS地图上选择需要锁定的关键点，自动获取关键点的经纬度并填入桩号值；
步骤四，根据关键点将选取的高速公路路径分成若干段(L1,..,Li,..,Ln)，针对每段采用缩放的方式计算经纬度坐标点映射的桩号值。
进一步，所述GIS地图为一般意义上的基于地理信息系统(GIS，GeographicInformation System)的应用或系统。
进一步，通过所述GIS地图获取的一段高速公路路径为已建设完成的一整段高速公路，包含高速公路入口和出口。
进一步，通过所述GIS地图获取的一段高速公路路径信息由经纬度坐标数组表示。
进一步，所述高速公路路径的首尾坐标点的桩号值即为高速公路建设完成后设置的路段两端出入口的桩号值。
进一步，所述关键点为所述高速公路路径上具有显著特征的建筑物或路段出入口。
进一步，所述关键点为收费站、桥梁、隧道、服务区、出口、入口。
进一步，填入所述关键点的桩号值即为对应高速公路建设完成后设置的收费站、桥梁、隧道、服务区、出口、入口桩号值。
进一步，所述桩号值表示格式为“公里+米”。
进一步，根据所述关键点将选取的高速公路路径分成若干段，每个分段仅有两个关键点，即为所述分段的起始点与终点。
进一步，步骤四的具体过程为：
1)选取所述分段Li，将所述关键点的桩号的表示形式由“公里+米”的转换成以米为单位，将起始点的桩号记作Si，终点桩号记作Ei；
2)通过所述起始点桩号和重点桩号计算得到所述分段Li两关键点间的桩号距离值为：
ZLi＝Ei-Si
其中，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，Si表示所述分段Li起始点的桩号，Ei表示所述分段Li终点的桩号；
3)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li两个关键点间的坐标距离值为GLi；
4)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li上相邻经纬度坐标点间的坐标距离分别为：
5)通过遍历所述分段Li上两关键点之间的经纬度坐标点，并逐一计算得到桩号值：
且，
其中，表示所述分段Li上第j个经纬度坐标点的映射桩号值，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，GLi表示所述分段Li两个关键点间的坐标距离值。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：
本发明计算过程仅涉及四则运算和经纬度坐标距离转换计算，计算复杂度低、方法原理清晰；通过锁定关键点(收费站、桥梁、隧道、服务区、出入口等)的桩号和经纬度信息，实现了高速公路上桩号与GIS经纬度的互相映射，保证关键点桩号的准确性。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法流程示意图；
图2为本发明通过GIS地图获取一段高速公路路径示意图；
图3为本发明通过GIS地图获取的一段高速公路路径信息由经纬度坐标数组表示示意图；
图4为本发明锁定关键点桩号示意图；
图5为本发明根据关键点分段计算经纬度坐标点的映射桩号值示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案、优点和目的更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法，具体实施步骤为：
101，通过GIS地图的路径规划功能，获取一段高速公路的路径，如图2所示；
获取的路径可以通过经纬度坐标数组表示为[(Lng1,Lat1),(Lng2,Lat2),(Lngi,Lati)...(Lngn,Latn)]，如图3所示；
102，设置这段高速公路路径首尾坐标点的桩号值，通过GIS地图自动获取经纬度并填入其实际桩号值，例如起始点是K100+20，终点K110+50，可以通过首尾点的计算这段路共10030米；
103，在GIS地图上选择需要锁定的关键点，如收费站、桥梁、隧道、服务区、出入口等，通过GIS地图自动获取经纬度并填入其实际桩号值，以保证关键点桩号的准确性，如图4所示：
104，根据关键点将选取的高速公路路径分成若干段(L1,..,Li,..,Ln)，划分后每个分段只有首尾两个关键点，针对每段采用缩放的方式计算经纬度坐标点映射的桩号值，例如通过GIS坐标计算关键点间的坐标距离是1000米，通过桩号计算出的桩号距离是800米，那么就按照10:8的比例进行缩放，计算出经纬度坐标点的桩号值，如图5所示分段Li，通过以下方法计算经纬度坐标点映射的桩号值：
1)选取所述分段Li，将所述首尾关键点的桩号的表示形式由“公里+米”的转换成以米为单位，例如桩号K100+20，转换成100020米，此时所述分段Li起始点的桩号为Si，终点桩号为Ei；
2)通过所述起始点桩号计算得到所述分段Li两关键点间的桩号距离值为：
ZLi＝Ei-Si (1)
其中，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，Si表示所述分段Li起始点的桩号，Ei表示所述分段Li终点的桩号；
3)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li两个关键点间的坐标距离值为GLi；(通过经纬度坐标计算两点间距离不在本发明的保护范围，且已有成熟方法，所以本发明不再累述)
4)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li上相邻经纬度坐标点间的坐标距离分别为：
5)通过遍历所述分段Li上两关键点之间的经纬度坐标点，通过以下公式可以逐一计算出各坐标映射的桩号：
且，
其中，表示所述分段Li上第j个经纬度坐标点的映射桩号值，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，GLi表示所述分段Li两个关键点间的坐标距离值。
通过上述计算方法计算各个分段坐标映射的桩号，最终得到所选取的高速公路的经纬度坐标所映射的桩号值，同时，通过锁定关键点，保证了关键点经纬度坐标映射的桩号值与实际桩号值一致。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种锁定关键点的高速公路桩号与经纬度映射方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一，通过GIS地图获取一段高速公路路径的信息；
步骤二，设置步骤一获取的高速公路路径首尾坐标点的桩号值；
步骤三，在GIS地图上选择需要锁定的关键点，自动获取关键点的经纬度并填入桩号值；
步骤四，根据关键点将选取的高速公路路径分成若干段(L1,..,Li,..,Ln)，针对每段采用缩放的方式计算经纬度坐标点映射的桩号值；
步骤四的具体过程为：
1)选取所述分段Li，将所述关键点的桩号的表示形式由“公里+米”的转换成以米为单位，将起始点的桩号记作Si，终点桩号记作Ei；
2)通过所述起始点桩号和重点桩号计算得到所述分段Li两关键点间的桩号距离值为：
ZLi＝Ei-Si
其中，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，Si表示所述分段Li起始点的桩号，Ei表示所述分段Li终点的桩号；
3)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li两个关键点间的坐标距离值为GLi；
4)通过所述GIS地图得到的经纬度坐标信息，计算所述分段Li上相邻经纬度坐标点间的坐标距离分别为：
5)通过遍历所述分段Li上两关键点之间的经纬度坐标点，并逐一计算得到桩号值：
且，
其中，表示所述分段Li上第j个经纬度坐标点的映射桩号值，ZLi表示所述分段Li两关键点间的桩号距离值，GLi表示所述分段Li两个关键点间的坐标距离值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GIS地图为一般意义上的基于地理信息系统(GIS，Geographic Information System)的应用或系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述GIS地图获取的一段高速公路路径为已建设完成的一整段高速公路，包含高速公路入口和出口。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述GIS地图获取的一段高速公路路径信息由经纬度坐标数组表示。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高速公路路径的首尾坐标点的桩号值即为高速公路建设完成后设置的路段两端出入口的桩号值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键点为所述高速公路路径上具有显著特征的建筑物或路段出入口。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述关键点为收费站、桥梁、隧道、服务区、出口、入口。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，填入所述关键点的桩号值即为对应高速公路建设完成后设置的收费站、桥梁、隧道、服务区、出口、入口桩号值。
9.根据权利要求1或5或8所述的方法，其特征在于，所述桩号值表示格式为“公里+米”。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述关键点将选取的高速公路路径分成若干段，每个分段仅有两个关键点，即为所述分段的起始点与终点。
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