CN112697132A - 一种基于gis的定位方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GIS的定位方法、装置及系统，涉及GIS定位领域；其中，定位方法通过获取无信号区域的地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图，在接收到用户的定位请求时，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。本申请方案能够解决现有定位系统依赖通信信号的问题，即使无法通过卫星获取某些区域的图像，也能提供该区域的地图显示。

Description

一种基于GIS的定位方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及GIS定位技术，特别地，涉及一种基于GIS的定位方法、装置及系统。

背景技术

定位系统是以确定空间位置为目标而构成的相互关联的一个集合体或装置(部件)。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到至少4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。但是现有的定位系统过于依赖通信信号，只能提供通过卫星获取图像的区域的地图，对于某些无法通过卫星获取图像的区域，无法提供地图显示，例如地下矿场。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于GIS的定位方法、装置及系统，以解决现有定位系统在某些区域无法提供地图显示的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，

一种基于GIS的定位方法，包括以下步骤：

获取无信号区域的地图信息，所述无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；

根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；

在接收到用户的定位请求时，根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户。

进一步地，所述获取无信号区域的地图信息包括：

通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息，和/或，

获取其他类型的无信号区域的地图信息。

进一步地，所述通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息包括：

通过图像采集设备拍摄当前位置的图像；

根据所述图像得到所述无信号区域的地图信息。

进一步地，所述获取其他类型的无信号区域的地图信息包括：

获取其他类型的地图；

将所述其他的类型的地图转化为通用类型的地图以获取无信号区域的地图信息。

进一步地，所述根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图包括：

提取所述地图信息的属性信息和空间信息；

根据所述属性信息和空间信息在现有地图上绘制地图得到完整地图。

进一步地，所述根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户包括：

采用Arc GIS切片服务对完整地图进行切片处理得到当前位置的地图数据；

将所述地图数据发送给所述用户。

进一步地，接收用户的选择的展示请求；所述展示请求包括地图的待展示类型；

根据所述展示请求将地图以待展示类型进行发送。

进一步地，获取任意一种类型的地图；

根据获取的地图按照待展示类型的要求绘制地图以得到待展示类型的地图。

第二方面，

一种基于GIS的定位装置，包括：

信息获取模块，用于获取无信号区域的地图信息，所述无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；

地图添加模块，用于根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；

地图发送模块，用于在接收到用户的定位请求时，根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户。

第三方面，

一种基于GIS的定位系统，包括：如上述技术方案所述的装置。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请技术方案采用一种基于GIS的定位方法、装置及系统，其中，定位方法通过获取无信号区域的地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图，在接收到用户的定位请求时，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。本申请方案能够解决现有定位系统依赖通信信号的问题，即使无法通过卫星获取某些区域的图像，也能提供该区域的地图显示。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于GIS的定位方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于GIS的定位装置结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于GIS的定位系统交互图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

参照图1，本发明实施例提供一种基于GIS的定位方法，包括以下步骤：

获取无信号区域的地图信息，无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；

根据地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；

在接收到用户的定位请求时，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。

本发明实施例提供的一种基于GIS的定位方法，通过获取无信号区域的地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图，在接收到用户的定位请求时，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。本发明实施例提供的定位方法能够解决现有定位系统依赖通信信号的问题，即使无法通过卫星获取某些区域的图像，也能提供该区域的地图显示。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，获取无信号区域的地图信息包括：通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息，和/或，获取其他类型的无信号区域的地图信息。

其中，通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息包括：通过图像采集设备拍摄当前位置的图像；根据图像得到无信号区域的地图信息。示例性的，通过无人机或使用相机获取无信号区域的图像，然后根据图像得到无信号区域的地图信息，如所在位置的坐标信息或经纬度，以及区域内的地图。具体地，1、对当前所在位置的实际景象进行拍摄以获取当前所在位置的图像：通过将拍摄所得当前所在位置的图像与知识库中当前所在位置的图像进行匹配，获取知识库中当前所在位置的地理位置坐标，并将当前所在位置的地理位置坐标在三维地理信息系统上展示。2、地理位置坐标获取：用于对当前所在位置的实际景象进行拍摄以获取当前所在位置的坐标信息，然后转换成GIS数据仓库所能识别的坐标系，并将其进行绘制进入图层仓储和其他分类仓储。3、位置信息的绘制：提取路线的区间信息，区间信息包括起点里程桩号、终点里程桩号、起点坐标和终点坐标；步骤二，以里程桩号或点坐标为查询条件，构建查询条件区间信息查询数据库；接收输入的里程桩号或点坐标，从查询条件区间信息查询数据库中查询目标区间信息；根据里程桩号和目标区间信息，采用空间几何函数计算里程桩号对应的坐标；或者，根据点坐标和目标区间信息，采用空间几何函数计算点坐标对应的里程桩号。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，获取其他类型的无信号区域的地图信息包括：获取其他类型的地图；将其他的类型的地图转化为通用类型的地图以获取无信号区域的地图信息。需要说明的是，其他类型的地图是指其他领域的专业地图，例如国土领域使用的地图和林业领域使用的地图，与平时通用的地图不同。因此可以通过专业地图转化为通用类型的地图。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，根据地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图包括：提取地图信息的属性信息和空间信息；根据属性信息和空间信息在现有地图上绘制地图得到完整地图。可以理解的是，将无信号区域地图添加到现有地图上构建完整地图，这样在进行查询时，即使是无信号区域的地图，也能精确提供定位。

需要说明的是，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户包括：采用Arc GIS切片服务对完整地图进行切片处理得到当前位置的地图数据；将地图数据发送给用户。

在实际应用过程中，普通人都是需要通用类型的地图，但是对于林业情况考察人员或者国土情况采集人员所需要的地图与通用类型的地图不同，因此本发明实施例还包括：接收用户的选择的展示请求；展示请求包括地图的待展示类型；根据展示请求将地图以待展示类型进行发送。通过这种方式可以展示多种类型的地图。如果用户没有选择要地图展示的类型，则将地图以通用的地图类型进行展示。

具体地，获取任意一种类型的地图；根据获取的地图按照待展示类型的要求绘制地图以得到待展示类型的地图。

具体绘制地图时，包括以下步骤：

1、构造实体几何

首先预定义一些形状规则的基本体元，如立方体、圆柱体、球体、圆锥及封闭样条曲面等，这些体元之间可以进行几何变换和正则布尔操作(并、交、差)，由这些规则的基本体元通过正则操作组合成复杂形体。

2、三维空间建模

基于采样点对所有的2.5D的空间对象的约束三角形剖分，以及对所有3D空间对象的约束四面体剖分。将3D对象进行四面体剖分后，也就将3D空间对象间的操作转为四面体集合间的操作。

3、GIS多源数据的叠加展示

将GIS多源数据进行划分，根据划分的结果对不同种类的GIS多源数据，采用不同的方式加载在前端集成三维展示；同时对要素数据进行要素编辑，采集更新军标要素和交通标注标线要素，直接加载在前端集成三维展示。

4、对数据进行处理

对前端集成三维展示的数据进行样式管理与渲染或/和空间查询与量测分析或/和统计分析。采用不同的方式在前端进行三维展示，同时用户也可直接在前端对数据进行样式管理与统计分析。

一个实施例中，本发明提供一种基于GIS的定位装置，如图2所示，包括：

信息获取模块21，用于获取无信号区域的地图信息，无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；具体地，信息获取模块通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息，和/或，获取其他类型的无信号区域的地图信息。

其中，通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息包括：

通过图像采集设备拍摄当前位置的图像；根据图像得到无信号区域的地图信息。和/或，

获取其他类型的地图；将其他的类型的地图转化为通用类型的地图以获取无信号区域的地图信息。

地图添加模块22，用于根据地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图。具体地，地图添加模块提取地图信息的属性信息和空间信息；根据属性信息和空间信息在现有地图上绘制地图得到完整地图。

地图发送模块23，用于在接收到用户的定位请求时，根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。具体地，地图发送模块采用Arc GIS切片服务对完整地图进行切片处理得到当前位置的地图数据；将地图数据发送给用户。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，还包括：接收用户的选择的展示请求；展示请求包括地图的待展示类型；根据展示请求将地图以待展示类型进行发送。

地图转换模块24，用于获取任意一种类型的地图；根据获取的地图按照待展示类型的要求绘制地图以得到待展示类型的地图。

本发明实施例提供的一种基于GIS的定位装置，信息获取模块获取无信号区域的地图信息；地图添加模块根据地图信息将无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；地图转换模块获取任意一种类型的地图；根据获取的地图按照待展示类型的要求绘制地图以得到待展示类型的地图。在接收到用户的定位请求时，地图发送模块根据定位请求在完整地图上获取当前位置的地图数据并将地图数据发送给用户。本发明实施例提供的定位装置，即使在无信号区域也能够通过地图服务，不依赖通信信号，大大提高了用户的体验。

一个实施例中，本发明还提供一种基于GIS的定位系统，包括：如上述实施例提供的定位装置。为了更具体的说明本实施例的定位系统，如图3所示，提供一种具体的定位系统交互图。该定位系统包括前端、传输层、业务层、服务器和数据库。前端用于展示地图以及接收用户的各种请求，如地图服务请求和编辑请求；前端中采用数据矢量化、航道要素符号化以及小比例尺聚类处理对地图进行处理；同时前端设有与ArcGIS连接的接口；传输层用于将前端用户发送的请求传输给业务层以及将业务层的数据发送给前端，其中传输层还采用ArcGIS切片服务对地图进行切片处理；业务层的业务包括要素新增、节点编辑、数据平移和要素删除以及快递分布图切片；业务层与服务器进行交互，服务器内的应用服务器和地图服务器用来处理业务层的业务。其中，地图服务器能够进行专题图片样式设置。服务器与数据库连接，数据库可以存储不同类型的地图；获取不同类型的地图后先进行分类编码，之后脱密处理。最后属性信息和空间信息集成，存储到数据库中。本发明实施例提供的系统具有以下优点：

1、提高位置传输的稳定性。

2、GIS三维技术生成的指引信息，增强位置传输的可靠性。

3、避免由于信号差导致的定位失败现象。

4、减少对硬件的依赖。

5、增大服务器处理的速度。

6、实时监控预警获取有关信息。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于GIS的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取无信号区域的地图信息，所述无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；

根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；

在接收到用户的定位请求时，根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获取无信号区域的地图信息包括：

通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息，和/或，

获取其他类型的无信号区域的地图信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述通过图像采集设备获取无信号区域的地图信息包括：

通过图像采集设备拍摄当前位置的图像；

根据所述图像得到所述无信号区域的地图信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述获取其他类型的无信号区域的地图信息包括：

获取其他类型的地图；

将所述其他的类型的地图转化为通用类型的地图以获取无信号区域的地图信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图包括：

提取所述地图信息的属性信息和空间信息；

根据所述属性信息和空间信息在现有地图上绘制地图得到完整地图。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户包括：

采用Arc GIS切片服务对完整地图进行切片处理得到当前位置的地图数据；

将所述地图数据发送给所述用户。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收用户的选择的展示请求；所述展示请求包括地图的待展示类型；

根据所述展示请求将地图以待展示类型进行发送。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

获取任意一种类型的地图；

根据获取的地图按照待展示类型的要求绘制地图以得到待展示类型的地图。

9.一种基于GIS的定位装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取无信号区域的地图信息，所述无信号区域为无法通过卫星获取图像的区域；

地图添加模块，用于根据所述地图信息将所述无信号区域的地图添加到现有地图上得到完整地图；

地图发送模块，用于在接收到用户的定位请求时，根据所述定位请求在所述完整地图上获取当前位置的地图数据并将所述地图数据发送给所述用户。

10.一种基于GIS的定位系统，其特征在于，包括：如权利要求9所述的装置。

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