CN115880485A - 一种兴趣点的提取方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于GIS数据处理技术领域，本发明公开了一种兴趣点的提取方法及设备，通过目标区域矢量面的建立，在进行坐标转化之后获得第一兴趣点集与第二兴趣点集，将二者之间进行融合去重等过程进而获得目标兴趣点；通过将互联网兴趣点资源进行坐标转换至用户所需求的坐标系下后，与市政勘测数据进行融合，进而使得GIS工作者能够较为便捷且快速的批量获得所需兴趣点资源，同时互联网在线地图获取市政数据，这样在一定程度上能够让传统地图资源与互联网地图资源能够优势互补，通过地物标准像元值与遥感影像标准数据库进行比对计算，可以直接从遥感影像中获取所需要的兴趣点，扩大了兴趣点数据源的广度与深度。

Description

一种兴趣点的提取方法及设备

技术领域

本发明涉及地理信息系统数据处理技术领域，尤其涉及一种兴趣点的提取方法及装置。

背景技术

在目前测绘与地理信息行业，地图数据一般指数据地图，常见的纸质版本地图、遥感影像等均可以称为地图数据，以电子数据存储于各种媒介中的地图数据又称为电子地图，测绘与地理信息行业将电子地图分为矢量地图与非矢量地图，矢量地图中包含了各种坐标数据，日常生活中较为常见的矢量地图有地图有百度地图、高德地图等互联网地图，常见的互联网地图存在大量的兴趣点信息，由于大部分兴趣点数据是基于互联网技术获得或者人为自动上传，这种情况下，兴趣点的准确性偏低，在人流量较少的地方，兴趣点密度不够，各个互联网地图均有自己的独立的坐标系统，常见的地方的勘测设计院有自己独立勘测的电子地图，该种地图数据精度较高，数据准确性高，但是通常采用人工测量的方式进行按需采集，这种方式劳动量大。

如何兼顾多源数据之间融合，进而能够低成本高效率快速批量获得所需要的兴趣点数据，是GIS工作者值得研究的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种兴趣点的提取方法及装置。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种兴趣点的提取方法，包括：

一种兴趣点提取方法，包括以下步骤：

S1、获取第一目标区域矢量面，所述第一目标区域矢量面坐标为第一坐标系统；

S2、将第一地图与所述第一目标区域矢量面叠加处理获得第一地图兴趣点集，所述第一地图坐标为第一坐标系统，所述第一地图兴趣点集由至少一个兴趣点组成，所述兴趣点包含有关联表，所述关联表包含有对应兴趣点坐标系统和兴趣点名称；

S3、将电子地图路网数据与所述第一目标区域矢量面相交处理获取目标区域电子地图路网数据，所述区域电子地图路网数据坐标为第二坐标系统；

所述电子地图路网数据包含目标区域电子地图路网数据及电子地图面数据，所述路网数据包含道路宽度、道路名称数据及坐标数据，所述电子地图面数据包含电子地图面名称数据、坐标数据；

其中，若,所述第一目标区域矢量面要素面坐标系与所述电子地图路网数据坐标第二坐标系统不一致，将所述第一目标区域矢量面进行坐标转化为第二坐标系统；

S4、将所述目标区域电子地图路网数据转为线要素集，将所述线要素集与所述目标区域电子地图面数据集相交得到第二兴趣点集；所述第二兴趣点集坐标为第二坐标；

S5、以所述第一兴趣点集为中心设置半径构建第一兴趣面集，将所述第二兴趣点集叠加所述第一兴趣面集中，去除所述第二兴趣点落在所述第一兴趣面集中的第一兴趣点集，得到第三兴趣点集集；

若，第一兴趣点集的第一坐标系统与第二兴趣点集的坐标系统不一致，将第一兴趣点集的第一坐标系统进行坐标转换至第二坐标系统。

S6、将第一兴趣点集与第三兴趣点集融合得到目标兴趣点。

优选的,所述S2中的叠加处理过程为：

S21、获取第一兴趣点集坐标信息P1_i(X_i,Y_i)及第一目标区域矢量面点坐标信息P2_j(X_j,Y_j)；

S22、将P1_i与P2_j的坐标做差值，且满足以下公式时，保留第一兴趣点集差值得过程采用以下公式计算：

其中，P1_i(X_i,Y_i)表示第一兴趣点集第i个点的坐标，X_i表示第一兴趣点集第i个点的X方法坐标，Y_i表示第一兴趣点集第i个点的Y方法坐标，P2_j(X_j,Y_j)表示第一目标区域矢量面中第j点的坐标，X_j表示第一目标区域矢量面中j点的X方法坐标值，Y_j表示第一目标区域矢量面中第j点Y方法的坐标。

优选的,所述坐标转换方法采用四参数模型，具体模型如下：

其中上式中，X_Q，Y_Q表示Q坐标系统下的坐标，X_G，Y_G表示G坐标系统下的坐标，x₀，y₀，α，β是G坐标系统转换到Q坐标系统的坐标转换参数，x₀，y₀是两坐标之间的平移参数，α表示两个坐标系统之间的缩放参数，β表示两个坐标系统之间的旋转参数。

优选的，所述S4中具体步骤如下：

S41、获取电子地图路网数据的中心点，构建线要素集，所述线要素集包含路名信息；

S42、将所述线要素集与所述目标区域电子地图面数据集交叉处理，得到第二兴趣点集；

优选的，所述以所述第二兴趣点为中心设置半径构建第一兴趣面，将所述第一兴趣点集叠加所述第一兴趣面中，去除所述第一兴趣点集落在所述第一兴趣面中的第二兴趣点集，得到第三兴趣点集集。

优选的，所述第一地图为遥感影像地图，所述S2还包括以下步骤：

S61、获取遥感影像地图每个像元值G(c,e,z)，其中c表示像元色彩值，e表示与相邻像元之间中心距离，z表示地物特征。

S62、将所述遥感影像像元值G(c,e,n)与模型数据库进行比对计算，所述模型数据库为常见地物标准像元值g(c0，e0，z0)。其中，像元值G与标准像元值计算采用以下公式计算：

Ki＝(ci-c0)²+(ei-e0)²

其中,设定阈值k0，0≤k0≤0.001253，判断Ki值是否符合K0区间，若符合则n＝z0，

一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种兴趣点的提取方法，具有以下有益效果：

(1)本发明兴趣点提取方法，通过将互联网等丰富的兴趣点资源，通过将互联网兴趣点资源进行坐标转换至用户所需求的坐标系下后，与市政勘测数据进行融合，进而使得GIS工作者能够较为便捷且快速的批量获得所需兴趣点资源，同时互联网在线地图获取市政数据，这样在一定程度上能够让传统地图资源与互联网地图资源能够优势互补。

(2)本发明兴趣点提取方法，与三参数再一定程度上的不准确性，七参数在一定程度上的计算冗余性与效率低下的问题，通过选用四参数模型进行坐标转换，这样能够能够较为准确且便捷进行不同坐标系之间的坐标转换。

(3)本发明兴趣点提取方法，通过地物标准像元值g(c0，e0，z0)与遥感影像标准数据库进行比对计算，可以直接从遥感影像中获取所需要的兴趣点，扩大了兴趣点数据源的广度与深度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明兴趣点提取方法实施流程图；

图2附图为本发明坐标转换示意图；

图3附图为本发明基于遥感影像提取兴趣点流程示意图；

图4附图为本发明的一种电子设备的框图。

具体实施方式

下面将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。

实施例一

获取第一目标区域矢量面，所述第一目标区域矢量面坐标为第一坐标系统。矢量面的获取通常是以矢量地图为底图，使用者针对自己感兴趣的地方进行矢量操作，勾画出矢量面，矢量面具有与底图相同的坐标系。

将第一地图与所述第一目标区域矢量面叠加处理获得第一地图兴趣点集，所述第一地图坐标为第一坐标系统，所述第一地图兴趣点集由至少一个趣点组成，所述兴趣点包含有关联表，所述关联表包至少含有对应兴趣点坐标信息和兴趣点名称等信息。第一地图的来源可以为互联网在线地图，遥感地图等，遥感影像地图通常具有自己的坐标系统，以单独像元为独立要素进行表达，每个像元具有独立的值G(ci,ei,n)，其中c表示像元色彩值，e表示与相邻像元之间中心距离，z表示地物特征，且这些值以一定的规则进行存储，此外，n为待定的值。

所述S2中的叠加处理过程包括

S21、获取第一兴趣点集坐标信息P1_i(X_i,Y_i)及第一目标区域矢量面点坐标信息P2_j(X_j,Y_j)；

S22、将P1_i与P2_j的坐标做差值，且满足以下公式时，保留第一兴趣点集差值得过程采用以下公式计算：

其中，P1i(Xi,Yi)表示第一兴趣点集第i个点的坐标，Xi表示第一兴趣点集第i个点的X方法坐标，Yi表示第一兴趣点集第i个点的Y方法坐标，P2j(Xj,Yj)表示第一目标区域矢量面中第j点的坐标，Xj表示第一目标区域矢量面中j点的X方法坐标值，Yj表示第一目标区域矢量面中第j点Y方法的坐标。

将电子地图路网数据与所述第一目标区域矢量面相交处理获取目标区域电子地图路网数据，所述电子地图路网数据坐标为第二坐标系统，目电子地图路网数据，电子地图路网数据可以为市政规划院的勘测调查数据，亦可其他的数据源。所述电子地图路网数据包含目标区域电子地图路网数据及目标区域的电子地图面数据，所述路网数据包含道路宽度、道路名称数据及坐标数据，所述电子地图面数据至少包含电子地图面名称数据、坐标数据；

由于各种地图数据之间的坐标不一致的情况，若,所述第一目标区域矢量面要素面坐标系与所述电子地图路网数据坐标第二坐标系统不一致，将所述第一目标区域矢量面进行坐标转化为第二坐标系统，常见的坐标转换会采布尔莎转换模型进行转换，即在寻找到公共点的前提下，求解各种转换参数，进而进行坐标转换。

将所述目标区域电子地图路网数据转为为线要素集，将所述线要素集与所述目标区域电子地图路网数据集得到第二兴趣点集；所述第二兴趣点集坐标为第二坐标；

所述S4中具体步骤如下：

S41、S41、获取电子地图路网数据的中心点，构建线要素集，所述线要素集包含路名信息；

S42、将所述线要素集与所述目标区域电子地图面数据集交叉处理，得到第二兴趣点集；

进一步的，将所述目标区域电子地图路网数据转为为线要素集，将所述线要素集与所述目标区域电子地图路网数据集得到第二兴趣点集；所述第二兴趣点集坐标为第二坐标。

进一步的，以所述第一兴趣点集为中心设置半径构建第一兴趣面集，将所述第二兴趣点集叠加所述第一兴趣面集中，去除所述第二兴趣点落在所述第一兴趣面集中的第一兴趣点集，得到第三兴趣点集集；

若，第一兴趣点集的第一坐标系统与第二兴趣点集的坐标系统不一致，将第一兴趣点集的第一坐标系统进行坐标转换至第二坐标系统；

将第一兴趣点集与第三兴趣点集融合得到目标兴趣点。

实施例二

坐标转换是空间实体的位置描述，是从一种坐标系统变换到另一种坐标系统的过程。通过建立两个坐标系统之间一一对应关系来实现。是各种比例尺地图测量和编绘中建立地图数学基础必不可少的步骤。各种地图数据通常来说坐标是不一致的需要进行转换，常见的坐标转换方式较多，本方法采用四参数模型的方式进行计算转化，这样的效率更高，质量更加，具体的公式如下：

其中上式中，X_Q，Y_Q表示Q坐标系统下的坐标，X_G，Y_G表示G坐标系统下的坐标，x₀，y₀，α，β是G坐标系统转换到Q坐标系统的坐标转换参数，x₀，y₀是两坐标之间的平移参数，α表示两个坐标系统之间的缩放参数，β表示两个坐标系统之间的旋转参数。其中需要作业人员或者计算机通过判读两个坐标系下的同名点的不同坐标值，进而通过以上公式进行坐标值的计算。

实施例三

现有的电子地图中有大量的卫星遥感影像，该类影像具有更新速率快，获取范围广，成本较为低廉等特征，但是遥感影像不具有现有的兴趣点，需要在遥感影像数据特点上进行加工提取，本发明提出一种从遥感影像中提取兴趣点的方法，具体步骤如下：

获取遥感影像地图每个像元值G(ci,ei,n)，其中c表示像元色彩值，e表示与相邻像元之间中心距离，n表示地物特征；不同遥感影像的分辨率不一样，在色彩值，像元大小均有各自标准，常见的遥感影像有：worldview系列，spot系列，我国的高分系列等，为此，在制作常见地物标准像元值g(c0，e0，z0)需要根据影像的类型进行分类制作相应标准的常见地物标准像元值g(c0，e0，z0)。

将所述像元值G(ci,ei,n)与模型数据库进行比对计算，所述模型数据库为常见地物标准像元值g(c0，e0，z0)。其中，像元值G与标准像元值计算采用以下公式计算：

Ki＝(ci-c0)²+(ei-e0)²，其中,设定阈值k0，0≤k0≤0.001253，若Ki符合K0区间，则n＝z0。该种方法结构简单，针对计算机的运输能力可以较快提取兴趣点的任务。

实施例四

本申请提非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-6中任意一项所述的方法。如图4所述。非易失性计算机可读存储介质在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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例的形式。而且，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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/或方框图中的每一流程和/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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字符多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带式磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的几点是：首先，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

其次：本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (7)

1.一种兴趣点提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取第一目标区域矢量面，所述第一目标区域矢量面坐标为第一坐标系统；

S2、将第一地图与所述第一目标区域矢量面叠加处理获得第一地图兴趣点集，所述第一地图坐标为第一坐标系统，所述第一地图兴趣点集由至少一个兴趣点组成，所述兴趣点包含有关联表，所述关联表包含有对应兴趣点坐标系统和兴趣点名称；

S3、将电子地图路网数据与所述第一目标区域矢量面相交处理获取目标区域电子地图路网数据，所述地图路网数据坐标为第二坐标系统；

所述电子地图路网数据包含电子地图路网数据及电子地图面数据，所述路网数据包含道路宽度、道路名称数据及坐标数据，所述电子地图面数据包含电子地图面名称数据、坐标数据；

其中，若,所述第一目标区域矢量面要素面坐标系与所述电子地图路网数据坐标第二坐标系统不一致，将所述第一目标区域矢量面进行坐标转化为第二坐标系统；

S4、将所述目标区域电子地图路网数据转为线要素集，将所述线要素集与所述目标区域电子地图面数据集相交得到第二兴趣点集；所述第二兴趣点集坐标为第二坐标；

S5、以所述第一兴趣点集为中心设置半径构建第一兴趣面集，将所述第二兴趣点集叠加所述第一兴趣面集中，去除所述第二兴趣点落在所述第一兴趣面集中的第一兴趣点集，得到第三兴趣点集集；

若，第一兴趣点集的第一坐标系统与第二兴趣点集的坐标系统不一致，将第一兴趣点集的第一坐标系统进行坐标转换至第二坐标系统。

S6、将第一兴趣点集与第三兴趣点集融合得到目标兴趣点。

2.根据权利要求1所述的一种兴趣点的提取方法，其特征在于，所述S2中的叠加处理过程为：

S21、获取第一兴趣点集坐标信息P1 _i(X_i,Y_i)及第一目标区域矢量面点坐标信息P2_j(X_j,Y_j)；

S22、将P1 _i与P2_j的坐标做差值，且满足以下公式时，保留第一兴趣点集差值得过程采用以下公式计算：

其中，P1 _i(X_i,Y_i)表示第一兴趣点集第i个点的坐标，X_i表示第一兴趣点集第i个点的X方法坐标，Y_i表示第一兴趣点集第i个点的Y方法坐标，P2_j(X_j,Y_j)表示第一目标区域矢量面中第j点的坐标，X_j表示第一目标区域矢量面中j点的X方法坐标值，Y_j表示第一目标区域矢量面中第j点Y方法的坐标。

3.根据权利要求1所述的一种兴趣点的提取方法，其特征在于，所述坐标转换方法采用四参数模型，具体模型如下：

/>

其中上式中，X_Q，Y_Q表示Q坐标系统下的坐标，X_G，Y_G表示G坐标系统下的坐标，x₀，y₀，α，β是G坐标系统转换到Q坐标系统的坐标转换参数，x₀，y₀是两坐标之间的平移参数，α表示两个坐标系统之间的缩放参数，β表示两个坐标系统之间的旋转参数。

4.根据权利要求1所述的一种兴趣点的提取方法，其特征在于，所述S4中具体步骤如下：

S41、获取电子地图路网数据的中心点，构建线要素集，所述线要素集包含路名信息；

S42、将所述线要素集与所述目标区域电子地图面数据集交叉处理，得到第二兴趣点集。

5.根据权利要求1～4中任一一项所述的一种兴趣点的提取方法，其特征在于，所述以所述第二兴趣点为中心设置半径构建第一兴趣面，将所述第一兴趣点集叠加所述第一兴趣面中，去除所述第一兴趣点集落在所述第一兴趣面中的第二兴趣点集，得到第三兴趣点集集。

6.根据权利要求5所述的一种兴趣点的提取方法，其特征在于，所述第一地图为遥感影像地图，所述S2还包括以下步骤：

S61、获取遥感影像地图每个像元值G(ci,ei,n)，其中c表示像元色彩值，e表示与相邻像元之间中心距离，z表示地物特征。

S62、将所述像元值G(ci,ei,n)与模型数据库进行比对计算，所述模型数据库为常见地物标准像元值g(c0，e0，z0)。其中，像元值G与标准像元值计算采用以下公式计算：

Ki＝(ci-c0)²+(ei-e0)²

其中,设定阈值k0，0≤k0≤0.001253，若Ki符合K0区间，则n＝z0。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。

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