CN113901168A - 一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，通过坐标转换将自有数据与互联网地图数据进行位置匹配，将自有地图数据根据互联网地图制图原则与风格，进行制图与瓦片服务发布；基于互联网地图的API接口和瓦片编码计算方法，实现互联网地图与自有数据地图的融合加载；通过互联网地图的功能服务接口，实现自有数据和互联网地图的兴趣点数据属性查询和周边点查询的融合；根据自有数据区域的路网，使用路径规划算法，并结合互联网地图的路径规划服务接口，实现自有数据区域和外部区域的路径规划融合。本发明的地图切片数据与互联网地图的融合效果佳，可实现自有数据区域内外的无感浏览，兼具两者的地图信息展示优势。

Description

一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法
技术领域
本发明属于电子地图技术领域，具体涉及一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法。
背景技术
当前百度地图、高德地图等互联网地图数据已经覆盖全国甚至世界范围，但是针对特定区域，百度和高德地图等互联网地图数据存在缺失以及不够详细以及更新较慢的情况。当有特定研究区域的更详细地理数据或特定的专题数据时，如何实现研究区域的自有地理信息数据和互联网地图的融合成为一个值得研究的问题。
当前实现自有数据与互联网地图数据融合，有两种思路，一种是将自有数据通过地图服务引擎，发布为地图服务，然后加载互联网地图，实现融合。另一种是，通过互联网地图平台提供的地图接口，加载自有的地图服务数据，实现数据的融合，该方法的优势为，地图加载与地图相关功能接口可以延续使用互联网地图提供的API接口，不影响基于该互联网地图平台开发的相关功能。可以更好借助互联网地图平台实现相关应用的开发。
现有专利CN109059948A公开了高德地图与交通行业数据融合的方法，包括：步骤一：获取高德及行业数据；步骤二：对行业异常数据进行处理；步骤三：将行业桩号转换为经纬度；步骤四：对设施进行分类，包括桥梁、隧道、收费站、互通立交、服务区；步骤五：依次选取高德每个设施；步骤六：查找同一条路线上最近的行业设施；步骤七：判断同一条路线最近设施是否超过500米，超过执行步骤八，未超过执行步骤九；步骤八：通知行业单位补充基础数据；步骤九：将查询的结果与高德选中设施进行关联。该发明主要实现提升行业管理水平。
现有专利CN102446188A公开了一种业务信息关联方法，包括：调用包括电子地图、坐标数据、地理信息数据地理信息系统GIS，电子地图上的每一个地图单元对应一个坐标数据和一组地理信息数据；在该GIS的电子地图上标注交通关键点，建立相连通的交通关键点之间的关联；将交通关键点保存到一关键点数据库中，交通关键点在该关键点数据库中的保存位置映射到地理信息数据中；将相连通的交通关键点之间的关联保存在关联数据库中，每一关联包括通过该关联而连通的两个交通关键点以及该两个交通关键点之间的关联方式，每一个关联在关联数据库中的保存位置分别映射到该关联的两个交通关键点对应的地图单元的地理信息数据中。
根据搜集相关资料，发现当前针对自有数据和互联网地图数据融合的研究方法较少，同时当前的应用多采用第一种方法进行融合，其在应用大范围数据以及融合互联网地图相关服务接口时，有服务限量以及不匹配的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，该发明具有实施简单方便、融合效果好、可个性化风格便捷定制特点。该发明可应用到小范围的个性化地图需求的应用场景中，如旅游景区地图、园区地图、工厂地图等等。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，包括：
S1，自定义切片数据融合；通过坐标转换将自有数据与现有互联网地图数据进行位置匹配，将自有地图数据根据现有互联网地图制图原则与风格，进行制图与瓦片服务发布；基于现有互联网地图的API接口和瓦片编码计算方法，实现现有互联网地图与自有数据地图的融合加载；
S2，功能服务融合；通过现有互联网地图的功能服务接口，实现自有数据和现有互联网地图的兴趣点数据属性查询和周边点查询的融合；根据自有数据区域的路网，使用路径规划算法，并结合现有互联网地图的路径规划服务接口，实现自有数据区域和外部区域的路径规划融合。
具体地，步骤S1具体包括如下步骤：
S11，自有数据的坐标转换；根据自有数据的坐标系和现有互联网地图的坐标系建立坐标系转换算法，将自有数据转换为现有互联网地图的坐标系数据；
S12，互联网地图风格制图；对现有互联网地图的各种要素信息进行汇总，得到制图标准，再根据所述制图标准，利用GIS制图软件（如ArcGIS、SuperMap等）对自有数据设置相应的比例尺显示范围，并对不同比例尺的相关要素数据进行符号化制图；
S13，地图数据服务瓦片制作；利用GIS切片服务制作软件（如ArcGIS、SuperMap、geoserver等）对完成的矢量制图数据，基于经纬度和格网的多分辨率层次模型的金字塔结构，进行栅格切片数据的制作，生成多层级的栅格切片目录；以高德地图为例，高德地图jsapi对切片的服务加载地址规则为
Figure 849743DEST_PATH_IMAGE001
，其中z为层级，x和y该切片对应的行列号。
S14，栅格切片编码计算与加载；根据现有互联网地图的切片加载规则，对栅格切片的编码进行计算，将自有数据的栅格切片编码转换为满足现有互联网地图接口加载的栅格切片编码，再将自有数据的栅格切片加载到现有互联网地图的对应位置。
进一步地，步骤S11中，所述现有互联网地图包括高德地图、腾讯地图或百度地图；高德地图和腾讯地图为火星坐标系——GCJ-02，百度地图为百度坐标系——BD-09：百度地图所使用的坐标体系，是在火星坐标系的基础上又进行了一次加密处理。
进一步地，步骤S12中，所述现有互联网地图的各种要素信息包括：展示要素类型信息、在不同比例尺下展示的要素内容信息以及对不同比例尺的要素颜色信息和符号信息。
具体地，步骤S2具体包括如下步骤：
S21，兴趣点数据制作与处理；对自有数据的地理兴趣点数据进行分类和分级处理，根据级别对兴趣点数据进行权重设置，并结合现有互联网地图的兴趣点的相关属性信息进行配置与完善；
S22，兴趣点数据模糊查询与周边查询功能融合；该功能是为了对相关名称进行地图位置定位，及对周边的地点进行检索；同时，该功能为路径规划功能的输入条件信息；所述兴趣点数据模糊查询根据输入的关键字、类别、区域（城市/园区）进行查询，并根据权重优先级进行排序展示；所述周边查询根据输入的位置，查询该位置周边的兴趣点数据；本发明基于postgresql的PostGIS扩展，完成相关查询功能的实现。并将自有数据的查询结果与现有互联网地图的查询结果进行融合展示，优先展示自有数据的查询结果；
S23，路径规划功能融合；本发明针对与处理的相关自有数据，主要为景区、园区和工厂区域的地理数据，针对以上区域，将自有数据相关区域的路网数据、大门数据和周界数据进行汇总，基于区域内的路网数据进行拓扑检查与分析处理，实现区域内路网的路径规划算法；将区域内的路网数据与区域外的路网数据通过大门进行链接，按照区域外到区域内、区域外到区域外、区域内到区域外、区域内到区域内这四种情况，对不同路径的时间与长度信息进行计算，根据OD矩阵，确定区域内外融合的最佳路线规划结果。
与上述融合方法对应的，本发明还公开了一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合系统，包括：
坐标转换模块：用于将自有数据转换为现有互联网地图的坐标系数据；
互联网地图风格制图模块：用于根据现有互联网地图的制图标准，利用GIS制图软件对自有数据设置相应的比例尺显示范围，并对不同比例尺的相关要素数据进行符号化制图；
地图数据服务瓦片制作模块：利用GIS切片服务制作软件对完成的矢量制图数据，基于经纬度和格网的多分辨率层次模型的金字塔结构，进行栅格切片数据的制作，生成多层级的栅格切片目录；
栅格切片编码计算与加载模块：用于将自有数据的栅格切片编码转换为满足现有互联网地图接口加载的栅格切片编码，并将自有数据的栅格切片加载到现有互联网地图的对应位置；
兴趣点数据制作与处理模块：用于对自有数据的地理兴趣点数据进行分类和分级处理，根据级别对兴趣点数据进行权重设置，并结合现有互联网地图的兴趣点的相关属性信息进行配置与完善；
兴趣点数据模糊查询与周边查询功能融合模块：用于根据输入的关键字、类别、区域进行查询，并根据权重优先级进行排序展示；还用于根据输入的位置，查询该位置周边的兴趣点数据；并将自有数据的查询结果与现有互联网地图的查询结果融合展示，优先展示自有数据的查询结果；
路径规划功能融合模块：用于将区域内的路网数据与区域外的路网数据通过大门进行链接，按照区域外到区域内、区域外到区域外、区域内到区域外、区域内到区域内这四种情况，对不同路径的时间与长度信息进行计算，并根据OD矩阵，确定区域内外融合的最佳路线规划结果。
进一步地，本发明还提供了一种服务器，包括处理器和存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上所述的基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明的地图切片数据与互联网地图的融合效果佳，可实现自有数据区域内外的无感浏览，兼具两者的地图信息展示优势；
（2）本发明的兴趣点数据建立与查询功能，具有分级展示及权重灵活配置的特点；对外提供统一的数据接口，用户可同时获得区域内与区域外互联网地图的兴趣点数据；
（3）本发明的路径规划融合功能，在区域内外的精确导航应用、车辆管理、路线配置监控等应用场景中具有较好的应用效果；
（4）本发明具有较好的推广价值，可在更多的相似的应用场景（如旅游景区地图、园区地图、工厂地图等等）进行推广应用，给用户良好的应用体验。
附图说明
图1为本发明实施例基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中地图服务要素类别与层级信息展示效果图。
图3为本发明实施例中地图13级别展示相关要素与可视化效果图。
图4为本发明实施例中地图14级别展示相关要素与可视化效果图。
图5为本发明实施例中地图15级别展示相关要素与可视化效果图。
图6为本发明实施例中地图16级别展示相关要素与可视化效果图。
图7为本发明实施例中地图17级别展示相关要素与可视化效果图。
图8为本发明实施例中地图18级别展示相关要素与可视化效果图。
图9为本发明实施例中地图19级别展示相关要素与可视化效果图。
图10为本发明实施例中厂区内部兴趣点数据和权重参数设置示意图。
图11为本发明实施例中厂区内外兴趣点数据查询效果展示示意图。
图12为本发明实施例中厂区外到厂区内的无缝融合的路径规划信息展示示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，结合某一工厂区域数据，将其与高德地图进行融合来说明本发明的实现步骤：
S1，自定义切片数据融合，具体的实现步骤如下：
S11，对当前的区域数据进行坐标转换，本数据的数据来源为厂区的工程坐标系，通过选取控制点坐标的坐标点对，进行坐标转换的四参数计算，然后得到转换关系。利用坐标转换脚本，对已采集的区域内数据进行坐标转换；
S12，互联网地图风格制图，本方案是实现厂区内部数据与高德地图数据的融合，故对高德地图的不同比例尺与相关展示地图信息及相关符号化信息进行了汇总，并结合厂区内的基础测绘要素，制定了底图展示要素信息列表。可根据自定义扩展区域的大小，进行比例尺的设定。本实施例中地图服务要素类别与层级信息展示效果图如图2所示；本实施例的地图缩放的范围为13-19级，如图3至图9展示了本实施例中地图缩放级别从13级别至19级别展示的相关要素与可视化效果图；不同级别与比例尺的展示图形要素和注记要素如下表1所示：
表1 不同级别与比例尺的展示图形要素和注记要素
Figure 173408DEST_PATH_IMAGE002
S13，数据服务切片制作，是依据上一步骤的分级与比例尺的地图配置，然后进行地图服务切片，本实例利用ArcGIS软件完成地图服务的相关切片。切片完成以后，是按照层级/行编号/列编号的形式进行存储的。如下表2所示为15级的切片存储路径：
表2 切片的存储路径说明信息
Figure 1
S14，数据编码计算与加载，切片完成以后对切片数据进行编号转换，按照z/y/x的目录顺序进行存储。然后将相关切片数据利用IIS或nginx等服务器进行目录发布，然后利用高德地图的自定义图层 CustomLayer加载完成扩展的切片数据。
S2：功能服务融合，主要是实现兴趣点数据查询定位的融合和厂区内外路网信息的融合；具体的实现步骤如下：
S21，兴趣点数据制作与处理，对厂区内的兴趣点数据按照需求进行分类分级设置，本方案包含的兴趣点数据为组织机构、建构筑物、道路等信息，并依据其重要程度，对兴趣点数据设置了权重。如图10所示。
S22，兴趣点模糊查询与周边查询功能融合，该功能是为了对相关名称进行地图位置定位，及对周边的地点进行检索；同时，该功能为路径规划功能的输入条件信息；所述兴趣点数据模糊查询根据输入的关键字、类别、区域（城市/园区）进行查询，并根据权重优先级进行排序展示；所述周边查询根据输入的位置，查询该位置周边的兴趣点数据；本发明基于postgresql的PostGIS扩展，完成相关查询功能的实现。并将自有数据的查询结果与现有互联网地图的查询结果进行融合展示，优先展示自有数据的查询结果；
根据权重，将高德地图的搜索POI接口和自有的兴趣点查询接口结果进行融合，优先匹配展示自有的兴趣点的数据。并在后面标识是否是厂区内部或厂区外部数据，如图11所示；
兴趣点周边查询融合，根据所在位置，判断当前点位是否在厂区内，若厂区内则获取厂区内的兴趣点，若厂区外，则获取高德地图的兴趣点数据。
S23，路径规划功能融合，当前厂区为封闭环境，全厂共计17个大门，可进出厂区。基于厂区的道路建立网络拓扑关系，将厂区的转弯要素成本添加到路径规划算法中，可计算厂区任意两点位置的最优路线。将厂区大门作为厂区内外的连接点，求取厂区内外的最优路径。制作厂区范围与边界数据，作为判断点位是否在厂区内外的判断依据。
按照路线规划，分为四种情况：
第一种为，厂区外到厂区外，此情况较为简单，直接求取两点的最优路线即可。
第二种情况，为厂区内到厂区内，此情况也较为简单，直接求取厂区内的最短路径即可。
第三种情况，从厂区外到厂区内，分布求取厂区外的目的地点到厂区17个大门以及各厂区大门到厂区内目的地点的最优路径成本，进行对应值相加，然后求取成本最低的路线。然后将路径图形信息和文字说明信息进行转换与拼接，即得到了最终的路线。如图12所示。
第四种情况，从厂区内到厂区外，该情况分析与情况三采用方法一样。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施列的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每--流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，包括：
S1，自定义切片数据融合；通过坐标转换将自有数据与现有互联网地图数据进行位置匹配，将自有地图数据根据现有互联网地图制图原则与风格，进行制图与瓦片服务发布；基于现有互联网地图的API接口和瓦片编码计算方法，实现现有互联网地图与自有数据地图的融合加载；
S2，功能服务融合；通过现有互联网地图的功能服务接口，实现自有数据和现有互联网地图的兴趣点数据属性查询和周边点查询的融合；根据自有数据区域的路网，使用路径规划算法，并结合现有互联网地图的路径规划服务接口，实现自有数据区域和外部区域的路径规划融合。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下步骤：
S11，自有数据的坐标转换；根据自有数据的坐标系和现有互联网地图的坐标系建立坐标系转换算法，将自有数据转换为现有互联网地图的坐标系数据；
S12，互联网地图风格制图；对现有互联网地图的各种要素信息进行汇总，得到制图标准，再根据所述制图标准，利用GIS制图软件对自有数据设置相应的比例尺显示范围，并对不同比例尺的相关要素数据进行符号化制图；
S13，地图数据服务瓦片制作；利用GIS切片服务制作软件对完成的矢量制图数据，基于经纬度和格网的多分辨率层次模型的金字塔结构，进行栅格切片数据的制作，生成多层级的栅格切片目录；
S14，栅格切片编码计算与加载；根据现有互联网地图的切片加载规则，对栅格切片的编码进行计算，将自有数据的栅格切片编码转换为满足现有互联网地图接口加载的栅格切片编码，再将自有数据的栅格切片加载到现有互联网地图的对应位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，步骤S11中，所述现有互联网地图包括高德地图、腾讯地图或百度地图。
4.根据权利要求2所述的一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，步骤S12中，所述现有互联网地图的各种要素信息包括：展示要素类型信息、在不同比例尺下展示的要素内容信息以及对不同比例尺的要素颜色信息和符号信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：
S21，兴趣点数据制作与处理；对自有数据的地理兴趣点数据进行分类和分级处理，根据级别对兴趣点数据进行权重设置，并结合现有互联网地图的兴趣点的相关属性信息进行配置与完善；
S22，兴趣点数据模糊查询与周边查询功能融合；所述兴趣点数据模糊查询根据输入的关键字、类别、区域进行查询，并根据权重优先级进行排序展示；所述周边查询根据输入的位置，查询该位置周边的兴趣点数据；自有数据的查询结果与现有互联网地图的查询结果融合展示，优先展示自有数据的查询结果；
S23，路径规划功能融合；将自有数据相关区域的路网数据、大门数据和周界数据进行汇总，基于区域内的路网数据进行拓扑检查与分析处理，实现区域内路网的路径规划算法；将区域内的路网数据与区域外的路网数据通过大门进行链接，按照区域外到区域内、区域外到区域外、区域内到区域外、区域内到区域内这四种情况，对不同路径的时间与长度信息进行计算，根据OD矩阵，确定区域内外融合的最佳路线规划结果。
6.一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合系统，基于权利要求1至5任一项所述的一种基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法，其特征在于，包括：
坐标转换模块：用于将自有数据转换为现有互联网地图的坐标系数据；
互联网地图风格制图模块：用于根据现有互联网地图的制图标准，利用GIS制图软件对自有数据设置相应的比例尺显示范围，并对不同比例尺的相关要素数据进行符号化制图；
地图数据服务瓦片制作模块：利用GIS切片服务制作软件对完成的矢量制图数据，基于经纬度和格网的多分辨率层次模型的金字塔结构，进行栅格切片数据的制作，生成多层级的栅格切片目录；
栅格切片编码计算与加载模块：用于将自有数据的栅格切片编码转换为满足现有互联网地图接口加载的栅格切片编码，并将自有数据的栅格切片加载到现有互联网地图的对应位置；
兴趣点数据制作与处理模块：用于对自有数据的地理兴趣点数据进行分类和分级处理，根据级别对兴趣点数据进行权重设置，并结合现有互联网地图的兴趣点的相关属性信息进行配置与完善；
兴趣点数据模糊查询与周边查询功能融合模块：用于根据输入的关键字、类别、区域进行查询，并根据权重优先级进行排序展示；还用于根据输入的位置，查询该位置周边的兴趣点数据；并将自有数据的查询结果与现有互联网地图的查询结果融合展示，优先展示自有数据的查询结果；
路径规划功能融合模块：用于将区域内的路网数据与区域外的路网数据通过大门进行链接，按照区域外到区域内、区域外到区域外、区域内到区域外、区域内到区域内这四种情况，对不同路径的时间与长度信息进行计算，并根据OD矩阵，确定区域内外融合的最佳路线规划结果。
7.一种服务器，包括处理器和存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于互联网地图平台的自有数据扩展融合方法。
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