CN116310019A - 地图高程转换方法、装置、设备和程序产品 - Google Patents

Abstract

本公开涉及地图高程转换方法、装置、设备和程序产品。该方法包括：获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将所述目标区域划分为多个网格单元；基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程；基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面；将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。如此，可为目标区域的高程转换提供更加契合本地地形的高程基准，从而使得高程转换后的各路面点更加贴合地面，很大程度上避免了转换后的地面点漂浮于空中的异常情况，进而提高高程转换的准确性。

Description

地图高程转换方法、装置、设备和程序产品

技术领域

本公开涉及地图技术领域，尤其涉及一种地图高程转换方法、装置、设备和程序产品。

背景技术

随着电子地图技术的发展，出现了三维地图的显示与运用。在其数据处理过程中，将数据采集装置所获得的绝对高程/海拔高程转换为以本地地面高度为基准的相对高程是较为重要的一个环节。

目前，主要的高程转换方案是以某个高程值作为高程基准，并将其余绝对高程与该高程基准作差。但是，该方案转换所得的相对高程中还是会存在一些无法贴合地面的问题。

发明内容

为了解决上述高程转换结果准确性低的技术问题，本公开提供了一种地图高程转换方法、装置、设备和程序产品。

第一方面，本公开实施例提供了一种地图高程转换方法，包括：

获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将所述目标区域划分为多个网格单元；

基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程；

基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面；

将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

第二方面，本公开实施例还提供了一种地图高程转换装置，包括：

绝对高程获取模块，用于获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将所述目标区域划分为多个网格单元；

低位中心点高程确定模块，用于基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程；

低位高程基准曲面生成模块，用于基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面；

初始高程转换模块，用于将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述存储器用于存储所述处理器可执行指令；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现本公开任意实施例所提供的所述地图高程转换方法。

第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开任意实施例所提供的所述地图高程转换方法。

第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品用于执行本公开任意实施例所提供的所述地图高程转换方法。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：将目标区域中包含的多个路面点绝对高程转换为均匀分布的各网格单元的低位中心点高程，为后续拟合曲面提供基础数据，然后对各低位中心点高程进行曲面拟合，得到表征目标区域地形的低位高程基准曲面，再将上述各路面点绝对高程均与低位高程基准曲面作差，便可将路面的绝对高程/海拔高程转换为以目标区域的本地地面高度为基准的相对高程，实现了为目标区域的高程转换提供更加契合本地地形的高程基准，而非单一高程值的高程基准，从而使得高程转换后的各路面点更加贴合地面，很大程度上避免了转换后的地面点漂浮于空中的异常情况，进而提高了高程转换的准确性。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1为本公开实施例提供的未经高程转换的道路显示示意图；

图2为本公开实施例提供的一种地图高程转换方法的流程示意图；

图3为本公开实施例提供的一种网格单元划分的示意图；

图4为本公开实施例提供的一种利用腐蚀算法确定各网格单元的低位中心点高程的过程示意图；

图5为图2示出的地图高程转换方法中S230的细化流程示意图；

图6为本公开实施例提供的一种利用三次样条插值拟合低位高程基准曲面的结果示意图；

图7为本公开实施例提供的两个相邻图幅及其八邻域范围的低位高程基准曲面在相同截面上的高程分布示意图；

图8为本公开实施例提供的另一种地图高程转换方法的流程示意图；

图9为本公开实施例提供的一种利用高位高程基准曲面确定目标压缩比例的原理示意图；

图10为本公开实施例提供的一种地图高程转换装置的结构示意图；

图11为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

在三维地图的相关场景中，数据采集装置输出的是地面点的绝对高程/海拔高程，而客户端前端进行地图显示时是基于本地地面的。如果直接利用绝对高程进行前端渲染显示，会出现如图1所示的道路100漂浮于空中的情况。所以，为了前端正确显示三维地图，需要将测量所得的地面点的绝对高程/海拔高程转换为相对于本地地面高度的相对高程。

相关技术中主要的实现方案是将高精数据分块，并在每个数据块范围中计算平均高程值作为高程转换基准。然后，将每个绝对高程减去该平均高程值，完成高程转换。但是，该方案在整个数据块范围内采用了单一的高程均值基准，而实际地面具有高低地形起伏，会使得数据块范围中仍会存在一些地面点渲染后漂浮于空中或凹陷于地面的异常情况，导致高程转换的准确性较低。

基于上述情况，本公开实施例提供了一种地图高程转换方法，以将目标区域中测量得到的局部的路面点绝对高程扩展至均匀分布于目标区域中的各网格单元的低位中心点高程，并利用这些低位中心点高程拟合得到覆盖目标区域的低位高程基准曲面，且将各路面点绝对高程与低位高程基准曲面中的对应点相减来完成高程转换。因该低位高程基准曲面能够更好地契合目标区域的地面地形，所以以其作为高程转换的基准，可以很大程度上减少高程转换后仍漂浮于空中或凹陷于地面的地面点数量，从而提高高程转换的准确性。

图2为本公开实施例提供的一种地图高程转换方法的流程示意图，其可以适用于三维地图数据处理过程中将海拔高程转换为本地相对高程的情形，例如可以适用于高精地图的三维渲染显示场景，也可以适用于二维地图和三维地图融合场景等。该地图高程转换方法可以由地图高程转换装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件实现，并可集成在具有一定的计算能力的电子设备上。该电子设备例如可以是笔记本电脑、台式电脑、移动工作站、服务器等。

如图2所示，本公开实施例提供的地图高程转换方法可以包括：

S210、获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将目标区域划分为多个网格单元。

其中，目标区域是指待进行高程转换的区域，其可以是预先指定的区域，也可以是地图数据处理中一个制图图幅对应的区域。路面点绝对高程是指道路面上的点的海拔高程，其可以通过激光雷达传感器、定位装置等测量得到。

预设网格尺寸是预先设置的网格单元的大小。该预设网格尺寸可以根据目标区域的实际情况进行调整，以确定出更加合理的尺寸。如果设置太大会使得后续拟合的曲面过于平整，导致一些起伏的地势模拟不出来；如果设置太小又会导致过拟合的问题。

示例性地，预设网格尺寸基于立交桥桥面长度确定。立交桥桥面长度是指从立交桥的一侧起点至另一侧终点的水平投影长度，其可以通过对目标区域中包含的多个立交桥桥面长度进行统计来确定，也可以经验设定。如图3所示，预设网格尺寸对应的一个网格单元基本可以覆盖一个立交桥桥面长度。这样可以在曲面构建的过程中较好地兼顾立交桥的桥面高程，从而使得后续拟合的曲面更加契合目标区域的实际地形。

具体地，电子设备可从存储介质中读取得到目标区域中包含的多个路面点绝对高程，或者可以从高程数据采集装置中读取/拉取得到该多个路面点绝对高程。为了进一步提高后续高程转换的准确性，可对获取的各路面点绝对高程进行去噪或过滤等处理，以提高输入数据的准确性。

同时，如图3所示，电子设备可按照预设网格尺寸将目标区域划分为均匀分布的各个网格单元。

S220、基于各路面点绝对高程，确定各网格单元的低位中心点高程。

其中，中心点高程是指网格单元的中心位置处的海拔高程。低位中心点高程是指靠近地面的网格单元的中心点高程。

具体地，为了确保后续拟合的曲面的平滑性和准确性，需要目标区域中尽可能均匀地覆盖高程数据。而上述获取到的各路面点绝对高程主要是道路所在区域的高程数据，非道路区域中几乎没有高程数据。此时，基于降低数据获取成本和难度的考虑，以及非道路区域的高程数据主要是用于辅助拟合曲面，其数据精度要求相对较低的考虑，本公开实施例中可不采集非道路区域的高程数据，而是以各路面点绝对高程为基础，对目标区域中非道路区域进行数据扩展与推算，来获得目标区域中包含的每个网格单元的高程数据。该数据扩展与推算的实现方式可以不作限定，例如可以是栅格数据处理中的数据膨胀/腐蚀，也可以是数据插值计算等。

考虑到后续曲面拟合的速度和精度，以及高程转换是以本地地面高度为基准，本公开实施例中进一步将每个网格单元中的高程数据精简为一个低位中心点高程。该低位中心点高程的计算方式可以是计算网格单元中包含的各路面点绝对高程的统计值(如最小值、平均值、中值或直方图某一百分位处的数值等)。

在一些实施例中，可以利用栅格数据的膨胀/腐蚀算法，由各路面点绝对高程扩展得到目标区域中的各低位中心点高程。该实施例中，S220可以包括步骤A和步骤B。

步骤A、针对内部存在至少一个路面点绝对高程的有数据网格单元，将有数据网格单元包含的各路面点绝对高程中的最小值确定为有数据网格单元的低位中心点高程。

具体地，电子设备可以先从所有网格单元中确定出其内部分布有至少一个路面点绝对高程的网格单元(称为有数据网格单元)，如图4中加粗示意的道路410落入的网格单元便是有数据网格单元420。然后，将每个有数据网格单元中的最低点，即有数据网格单元中各路面点绝对高程中的最小值，确定为相应有数据网格单元的低位中心点高程。这样可以使得后续拟合的低位曲面(也可称为地面曲面)对其路网数据的最低点，从而尽可能地避免高程转换后出现凹陷于地面的高程点，也可使得立交桥的上层道路不会由于坐标拟合的问题导致也转化到地面的0点。

步骤B、针对内部不存在路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于无数据网格单元的预设邻接范围中的低位中心点高程，确定无数据网格单元的低位中心点高程。

其中，预设邻接范围是预先设置的、与待处理的网格单元具有邻接关系的区域，例如可以是4邻接、8邻接、n邻接等。

具体地，电子设备从所有网格单元中确定出内部没有路面点绝对高程的网格单元(称为无数据网格单元)，如图4中除了密集点填充示意的有数据网格单元420之外的网格单元。然后，利用腐蚀算法，以上述已经确定了低位中心点高程的有数据网格单元为数据扩展起始网格，以预设邻接范围为数据扩展的步长，推算出内部没有路面点绝对高程的网格单元(称为无数据网格单元)的低位中心点高程。这样便无需测量无数据网格单元所覆盖的区域的高程数据，避免冗余测量工作，且可在保留有数据网格单元的数据准确性的基础上，确保目标区域中均匀分布低位中心点高程。

在一些实施例中，步骤B包括：按照与有数据网格单元的距离由近及远地逐层遍历各无数据网格单元，并确定遍历到的无数据网格单元的八邻域范围中的各低位中心点高程的平均值，作为遍历到的无数据网格单元的低位中心点高程。

具体地，考虑到与网格单元距离越远的数据对其影响越小，本实施例中将预设邻接范围确定为八邻域范围，以均衡数据扩展的精度和速度。

参见图4，有些无数据网格单元距离有数据网格单元420较远，其在八邻域范围内与各有数据网格单元420均不存在邻接关系。所以，本实施例中，采用逐层遍历的方式进行数据扩展。

首先，电子设备对距离有数据网格单元420最为接近的、以较为稀疏的点填充示意的第一层无数据网格单元430进行扩展处理。对于每个第一层无数据网格单元430，寻找其八邻域范围中的已有低位中心点高程，并对其进行均值计算，所得结果作为相应的第一层无数据网格单元430的低位中心点高程。

然后，电子设备对距离第一层无数据网格单元430最为接近的、以交叉网格填充示意的第二层无数据网格单元440进行扩展处理。对于每个第二层无数据网格单元440，寻找其八邻域范围中的已有低位中心点高程，并对其进行均值计算，所得结果作为相应的第二层无数据网格单元440的低位中心点高程。

再然后，电子设备对距离第二层无数据网格单元440最为接近的、以更为稀疏的点填充示意的第三层无数据网格单元450进行扩展处理。对于每个第三层无数据网格单元450，寻找其八邻域范围中的已有低位中心点高程，并对其进行均值计算，所得结果作为相应的第三层无数据网格单元450的低位中心点高程。

最后，电子设备对距离第三层无数据网格单元450最为接近的、以白色填充示意的第四层无数据网格单元460进行扩展处理。对于每个第四层无数据网格单元460，寻找其八邻域范围中的已有低位中心点高程，并对其进行均值计算，所得结果作为相应的第四层无数据网格单元460的低位中心点高程。

通过上述处理，便可得到如图3所示的每个网格单元的中心位置处的低位中心点高程。

S230、基于各低位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的低位高程基准曲面。

具体地，电子设备可对目标区域中的各低位中心点高程进行曲面拟合，便可得到目标区域的模拟地面数据，即低位高程基准曲面。因低位中心点高程是各网格单元中的最低点，故该低位高程基准曲面至少可以更加精准地表征道路所在区域的实际地面地形。

S240、将各路面点绝对高程与低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

具体地，电子设备以低位高程基准曲面为高程转换基准(即作为地面0点)，将每个路面点绝对高程与该低位高程基准曲面中的对应位置处的高程做差，便可将路面点绝对高程转换为相对本地地面的相对高程，即初始路面点相对高程。

在一些实施例中，如图5所示，为图2示出的地图高程转换方法中S230的细化流程示意图。参见图5，S230“基于各低位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的低位高程基准曲面”，包括：

S531、获取目标区域的预设邻接范围中的各低位中心点高程。

具体地，地图数据实际处理过程中存在一些地图数据分块处理的场景，如目标区域跨越了至少两个图幅的情况，再如利用分布式服务对地图数据进行处理的情况等。针对这些情况，如果在每个数据块中均按照上述过程进行曲面拟合，那么各数据块之间的曲面边缘处可能会存在高程跳变，从而导致各数据块对应的曲面拼接不连贯甚至拼接失败。

基于上述情况，本实施例将目标区域的预设邻接范围中的高程数据也作为输入数据进行曲面拟合的数据处理。这样，电子设备便可按照上述各实施例提供的低位中心点高程的处理方式，处理得到目标区域的预设邻接范围中的各低位中心点高程。

S532、对目标区域的各低位中心点高程和预设邻接范围的各低位中心点高程进行三次样条插值的曲面拟合，并从拟合所得的曲面中提取目标区域对应的曲面，作为低位高程基准曲面。

具体地，经过上述处理，电子设备可获得目标区域及其预设邻接范围中均匀分布的各低位中心点高程。然后，对这些低位中心点高程，按照x轴方向和y轴方向分别进行三次样条插值的曲线拟合，并由两个方向上拟合的曲线构成曲面，得到覆盖目标区域及其预设邻接范围的地面曲面。

例如，参见图6，对于图1所示的道路，电子设备可先利用x轴方向上的各低位中心点高程进行三次样条插值的曲线拟合，得到对应的、加粗示意的x轴方向曲线610。然后，利用各x轴方向曲线610对y轴方向上的高程控制点(即低位中心点高程)进行加密处理，并对加密后的各高程控制点进行三次样条插值的曲线拟合，得到更加密集的、灰色线条示意的y轴方向曲线620。这些x轴方向曲线610和y轴方向曲线620便可构成上述地面曲面。

之后，电子设备从拟合得到的大范围的地面曲面中截取目标区域对应的部分，作为目标区域的低位高程基准曲面。这样可以确保目标区域及其周边区域对应的地面曲面之间具有平滑的曲面边缘，从而极大程度上降低不同数据块对应的曲面的衔接处的高程跳变，进而提高不同数据块对应的、经过高程转换后的地图数据之间的拼接连贯性和准确性。

例如，当预设邻接范围为八邻域范围时，可通过上述各实施例的处理方式分别获得两个相邻图幅对应的大范围的地面曲面。那么，从其中一个图幅及其八邻域范围对应的地面曲面中提取某一截面的曲线，作为图7所示的第一曲线710，同时从另一个图幅及其八邻域范围对应的地面曲面中提取相同截面的曲线，作为图7所示的第二曲线720。从图7中可以看出，第一曲线710和第二曲线720在其重叠的中心区域730范围中处于完全重叠状态，说明上述两个相邻图幅中的低位高程基准曲面处于基本重叠状态，那么这两个相邻图幅以其低位高程基准曲面为地面0点进行高程转换后的地图数据之间几乎不存在高程跳变，所以可提高相邻图幅之间的拼接平滑性和准确性。

在一些实施例中，可在图2示出的地图高程转换方法的S240之后增加高位高程处理的过程，即S240之后包括：若初始路面点相对高程大于预设高差阈值，则基于目标压缩比例对初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程。

其中，预设高差阈值是预先设置的高差的临界值，其可以根据地表道路的实际分布情况来经验设定。示例性地，预设高差阈值基于立交桥高度确定。这是因为地面上存在高差的道路类型主要有立交桥，且立交桥的交叠结构较为复杂，若不准确地进行三维显示，则容易导致用户行驶至错误的道路。所以，本实施例中可以根据立交桥的高度来确定预设高差阈值。例如，可以将目标区域中存在的各立交桥的最高高度确定为预设高差阈值；也可以对诸多立交桥的高度进行统计，并将其中的最高高度或高度直方图中的97％处的高度值等确定为预设高差阈值，如六层立交桥高度30m。目标压缩比例是对高差进行压缩的比例，其可以是预设的比例值，也可以是根据目标区域中的高差分布计算得到。

具体地，为了向用户展示更加贴近实际道路情况的三维地图，客户端前端显示三维地图时需要将目标区域中的各道路均按照实际高度之间的高低相对关系进行显示，且不能遗漏。但是，在一些道路之间高差过大的区域，例如上下层道路之间高差较大的山区，经过上述高程转换处理之后，其道路之间的高差是维持不变的，这样就会导致下层道路已经贴合地面，但是上层道路因与地面具有过大的高差而无法渲染显示在可视范围内。

基于上述情况，本实施例可在上述各实施例确定初始地面点相对高程的基础上，压缩高差过大的道路的相对高程，以使其以更加合理的比例显示在电子设备的可视范围内。

具体实施时，因为上述处理得到的初始路面点相对高程是相对于地面0点的高差，所以电子设备可直接比较初始路面点相对高程和预设高差阈值。如果初始路面点相对高程小于或等于预设高差阈值，说明该初始路面点相对高程未达到过大高差的范畴，其可以正常渲染并显示在前端，故不做进一步处理。如果初始路面点相对高程大于预设高差阈值，说明该路面点很可能无法显示在前端。所以，电子设备以其对应的目标压缩比例对其初始路面点相对高程进行压缩处理，得到该地面点最终的相对高程，即目标地面点相对高程。

在一些实施例中，可根据目标区域中的高差分布来确定其中每个地面点对应的目标压缩比例。参见图8，本公开实施例提供的另一种高程转换流程包括：

S801、获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将目标区域划分为多个网格单元。

S802、基于各路面点绝对高程，确定各网格单元的低位中心点高程。

S803、基于各低位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的低位高程基准曲面。

S804、将各路面点绝对高程与低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

具体地，参见图9(a)，地面点A和地面点C高于低位高程基准曲面，地面点B和地面点D处于低位高程基准曲面上。那么，通过本步骤的做差处理后，可使得地面点B和地面点D的初始路面点相对高程降至地面0点位置，如图9(b)所示。同时，地面点A和地面点C分别以AB和CD之间的高差确定对应的初始路面点相对高程。

S805、基于各路面点绝对高程和预设高差阈值，确定各网格单元的高位中心点高程。

其中，高位中心点高程是指远离地面的网格单元的中心点高程。

具体地，为了提高目标压缩比例与目标区域的适配性，从而提高后续高位高程的压缩合理性，本公开实施例中可以由目标区域的高程高点拟合一个远离地面的高位高程曲面(即高位高程基准曲面)。

参照上述各实施例的说明，本步骤中同样可以通过数据扩展的方式，由各路面点绝对高程来获得目标区域中均匀分布的各网格单元的高位中心点高程。其中，有数据网格单元的高位中心点高程的计算方式可以是计算网格单元中包含的各路面点绝对高程的统计值(如最大值或直方图某一百分位处的数值等)。

在一些实施例中，可以利用栅格数据的膨胀/腐蚀算法，由各路面点绝对高程扩展得到目标区域中的各高位中心点高程。即S805包括：针对内部存在至少一个路面点绝对高程的有数据网格单元，确定有数据网格单元包含的各路面点绝对高程中的最大值，并在最大值大于预设高差阈值时，将最大值确定为有数据网格单元的高位中心点高程，且在最大值小于或等于预设高差阈值时，将预设高差阈值确定为有数据网格单元的高位中心点高程；针对内部不存在路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于无数据网格单元的预设邻接范围中的高位中心点高程，确定无数据网格单元的高位中心点高程。

具体地，电子设备可以确定出每个有数据网格单元中的最高点，即有数据网格单元中各路面点绝对高程中的最大值。然后，比较该最大值与预设高差阈值。如果最大值大于预设高差阈值，如图9(a)所示的地面A，说明该地面点的高差过大，则将地面点A处的最大值确定为相应有数据网格单元的高位中心点高程。如果最大值小于或等于预设高差阈值，如图9(a)所示的地面C，说明该地面点的高差处于可显示范围，那么为了提高后续目标压缩比例的正确性且简化其计算逻辑，可将地面点C向上延伸至预设高差阈值30m的位置M点，并将M点处的预设高差阈值确定为相应有数据网格单元的高位中心点高程。这样可以使得后续拟合的高位高程基准曲面能够覆盖目标区域中的所有高程点，从而尽可能地避免高程转换后有些地面点无法渲染显示于可视范围中的情况，提高三维道路显示的全面性。

然后，电子设备利用腐蚀算法，以上述已经确定了高位中心点高程的有数据网格单元为数据扩展起始网格，以预设邻接范围为数据扩展的步长，推算出各无数据网格单元的高位中心点高程。该数据扩展的过程具体可参见上述各实施例的说明。

S806、基于各高位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的高位高程基准曲面。

具体地，电子设备可对目标区域中的各高位中心点高程进行曲面拟合，如可利用图9(a)中的地面点A和M点等位置处的高程进行曲面拟合，得到目标区域的高位高程基准曲面。该高位高程基准曲面至少可以更加全面地表征目标区域中的高位高程的分布，为后续目标压缩比例的计算提供更加准确、全面的基础数据。

如果经过了S804的处理，那么高位高程基准曲面也会随着低位高程基准曲面的归0而变化。即高位高程基准曲面和低位高程基准曲面会逐点对应做差，生成图9(b)所示的高位高程基准曲面。该高位高程基准曲面中各点的高差是保持不变的。

S807、基于高位高程基准曲面中任一点的高程与预设高差阈值，确定相应点的目标压缩比例。

具体地，根据上述说明，预设高差阈值范围内属于渲染可见的高程范围，所以，本实施例中以预设高差阈值作为基准来计算高位高程基准曲面中各点的目标压缩比例。

对于高位高程基准曲面中的每个点，电子设备计算预设高差阈值与该点在高位高程基准曲面中的高程的比值，作为该点的目标压缩比例。例如，图9(b)中地面点A在高位高程基准曲面中的高程为40m，预设高差阈值为30m，那么可计算出地面点A的目标压缩比例为0.75，表征需要将地面点A的初始地面点相对高程压缩75％；再如，图9(b)中地面点C在高位高程基准曲面中的高程为30m，预设高差阈值为30m，那么可计算出地面点C的目标压缩比例为1，表征不压缩地面点C的初始地面点相对高程。通过这样的处理过程，可获得高位高程基准曲面中的每个点的目标压缩比例。

S808、判断初始路面点相对高程是否大于预设高差阈值。若是，则执行S810；若否，则执行S809。

S809、将初始路面点相对高程确定为目标地面点相对高程。

具体地，对于图9(b)所示的地面点C，因其初始路面点相对高程小于预设高差阈值，所以可不对其进行压缩处理，而是将其初始路面点相对高程直接确定为目标地面点相对高程。

S810基于目标压缩比例对初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程。

具体地，对于图9(b)所示的地面点A，其初始路面点相对高程大于预设高差阈值，可查询上述获得各目标压缩比例，得到地面点A对应的目标压缩比例为0.75。然后，将地面点A的初始路面点相对高程与目标压缩比例相乘，便可对该初始路面点相对高程进行压缩处理，得到目标地面点相对高程，使其处于渲染与显示的可视范围内。

需要说明的是，上述S802～S804与S805～S807的执行顺序可不作限定，其可以按照图8所示的顺序并行执行，也可以是两组步骤之间交叉性地顺序执行。

图10为本公开实施例提供的一种地图高程转换装置的结构示意图。如图10所示，本公开实施例提供的地图高程转换装置1000可以包括：

绝对高程获取模块1010，用于获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将目标区域划分为多个网格单元；

低位中心点高程确定模块1020，用于基于各路面点绝对高程，确定各网格单元的低位中心点高程；

低位高程基准曲面生成模块1030，用于基于各低位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的低位高程基准曲面；

初始高程转换模块1040，用于将各路面点绝对高程与低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

在一些实施例中，低位中心点高程确定模块1020包括：

有数据网格单元处理子模块，用于针对内部存在至少一个路面点绝对高程的有数据网格单元，将有数据网格单元包含的各路面点绝对高程中的最小值确定为有数据网格单元的低位中心点高程；

无数据网格单元处理子模块，用于针对内部不存在路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于无数据网格单元的预设邻接范围中的低位中心点高程，确定无数据网格单元的低位中心点高程。

进一步地，无数据网格单元处理子模块具体用于：

按照与有数据网格单元的距离由近及远地逐层遍历各无数据网格单元，并确定遍历到的无数据网格单元的八邻域范围中的各低位中心点高程的平均值，作为遍历到的无数据网格单元的低位中心点高程。

在一些实施例中，低位高程基准曲面生成模块1030具体用于：

获取目标区域的预设邻接范围中的各低位中心点高程；

对目标区域的各低位中心点高程和预设邻接范围的各低位中心点高程进行三次样条插值的曲面拟合，并从拟合所得的曲面中提取目标区域对应的曲面，作为低位高程基准曲面。

在一些实施例中，地图高程转换装置1000还包括目标地面点相对高程生成模块，用于：

在将各路面点绝对高程与低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程之后，若初始路面点相对高程大于预设高差阈值，则基于目标压缩比例对初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程。

在一些实施例中，地图高程转换装置1000还包括目标压缩比例确定模块，用于：

在若初始路面点相对高程大于预设高差阈值，则基于目标压缩比例对初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程之前，基于各路面点绝对高程和预设高差阈值，确定各网格单元的高位中心点高程；

基于各高位中心点高程进行曲面拟合，生成目标区域对应的高位高程基准曲面；

基于高位高程基准曲面中任一点的高程与预设高差阈值，确定相应点的目标压缩比例。

进一步地，目标压缩比例确定模块具体用于：

针对内部存在至少一个路面点绝对高程的有数据网格单元，确定有数据网格单元包含的各路面点绝对高程中的最大值，并在最大值大于预设高差阈值时，将最大值确定为有数据网格单元的高位中心点高程，且在最大值小于或等于预设高差阈值时，将预设高差阈值确定为有数据网格单元的高位中心点高程；

针对内部不存在路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于无数据网格单元的预设邻接范围中的高位中心点高程，确定无数据网格单元的高位中心点高程。

在一些实施例中，预设网格尺寸基于立交桥桥面长度确定，预设高差阈值基于立交桥高度确定。

本公开实施例所提供的地图高程转换装置可执行本公开任意实施例所提供的地图高程转换方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本公开装置实施例中未详尽描述的内容可以参考本公开任意方法实施例中的描述。

图11为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图，用于对实现本公开任意实施例中的地图高程转换方法的电子设备进行示例性说明，不应理解为对本公开实施例的具体限定。

如图11所示，电子设备1100可以包括处理器(例如中央处理器、图形处理器等1101，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1102中的程序或者从存储装置1108加载到随机访问存储器(RAM)1103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1103中，还存储有电子设备1100操作所需的各种程序和数据。处理器1101、ROM 1102以及RAM 1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(I/O)接口1105也连接至总线1104。

通常，以下装置可以连接至I/O接口1105：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1106；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1107；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1108；以及通信装置1109。通信装置1109可以允许电子设备1100与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然示出了具有各种装置的电子设备1100，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1109从网络上被下载和安装，或者从存储装置1108被安装，或者从ROM 1102被安装。在该计算机程序被处理器1101执行时，可以执行本公开任意实施例提供的地图高程转换方法中限定的功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务端可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行本公开任意实施例所提供的地图高程转换方法。

在本公开实施例中，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在计算机上执行、部分地在计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的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，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，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，两个接连地表示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操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。

描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读储存介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (11)

1.一种地图高程转换方法，其特征在于，包括：

获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将所述目标区域划分为多个网格单元；

基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程；

基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面；

将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程包括：

针对内部存在至少一个所述路面点绝对高程的有数据网格单元，将所述有数据网格单元包含的各所述路面点绝对高程中的最小值确定为所述有数据网格单元的所述低位中心点高程；

针对内部不存在所述路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于所述无数据网格单元的预设邻接范围中的所述低位中心点高程，确定所述无数据网格单元的所述低位中心点高程。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述针对内部不存在所述路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于所述无数据网格单元的预设邻接范围中的所述低位中心点高程，确定所述无数据网格单元的所述低位中心点高程包括：

按照与所述有数据网格单元的距离由近及远地逐层遍历各所述无数据网格单元，并确定遍历到的所述无数据网格单元的八邻域范围中的各所述低位中心点高程的平均值，作为遍历到的所述无数据网格单元的所述低位中心点高程。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面包括：

获取所述目标区域的预设邻接范围中的各所述低位中心点高程；

对所述目标区域的各所述低位中心点高程和所述预设邻接范围的各所述低位中心点高程进行三次样条插值的曲面拟合，并从拟合所得的曲面中提取所述目标区域对应的曲面，作为所述低位高程基准曲面。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程之后，所述方法还包括：

若所述初始路面点相对高程大于预设高差阈值，则基于目标压缩比例对所述初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述若所述初始路面点相对高程大于预设高差阈值，则基于目标压缩比例对所述初始路面点相对高程进行压缩处理，生成目标地面点相对高程之前，所述方法还包括：

基于各所述路面点绝对高程和所述预设高差阈值，确定各所述网格单元的高位中心点高程；

基于各所述高位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的高位高程基准曲面；

基于所述高位高程基准曲面中任一点的高程与所述预设高差阈值，确定相应点的所述目标压缩比例。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于各所述路面点绝对高程和所述预设高差阈值，确定各所述网格单元的高位中心点高程包括：

针对内部存在至少一个所述路面点绝对高程的有数据网格单元，确定所述有数据网格单元包含的各所述路面点绝对高程中的最大值，并在所述最大值大于所述预设高差阈值时，将所述最大值确定为所述有数据网格单元的所述高位中心点高程，且在所述最大值小于或等于所述预设高差阈值时，将所述预设高差阈值确定为所述有数据网格单元的所述高位中心点高程；

针对内部不存在所述路面点绝对高程的无数据网格单元，按照腐蚀算法，基于所述无数据网格单元的预设邻接范围中的所述高位中心点高程，确定所述无数据网格单元的所述高位中心点高程。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预设网格尺寸基于立交桥桥面长度确定，所述预设高差阈值基于立交桥高度确定。

9.一种地图高程转换装置，其特征在于，包括：

绝对高程获取模块，用于获取目标区域中的多个路面点绝对高程，并按照预设网格尺寸，将所述目标区域划分为多个网格单元；

低位中心点高程确定模块，用于基于各所述路面点绝对高程，确定各所述网格单元的低位中心点高程；

低位高程基准曲面生成模块，用于基于各所述低位中心点高程进行曲面拟合，生成所述目标区域对应的低位高程基准曲面；

初始高程转换模块，用于将各所述路面点绝对高程与所述低位高程基准曲面中对应位置的高程做差，生成各初始路面点相对高程。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器用于存储所述处理器可执行指令；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现如权利要求1至8中任一项所述的地图高程转换方法。

11.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品用于执行权利要求1至8中任一项所述的地图高程转换方法。

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