一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置，屬于網(wǎng)絡(luò)地圖【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法包括：獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)和在該層級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列；確定用戶請(qǐng)求的瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍；依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。上述方案通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換繪制瓦片地圖，實(shí)現(xiàn)了瓦片地圖嵌入至GIS系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換和無縫拼接。
【專利說明】一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)地圖發(fā)布、地圖資源客戶端整合【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]與網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGeographic Informat1n System,WebGIS)相比，桌面端地理信息系統(tǒng)(Geographic Informat1n System,GIS)具有更為豐富的功能和更強(qiáng)的分析處理能力。復(fù)雜的專業(yè)分析處理功能仍然需要在本地完成，尤其是在處理的數(shù)據(jù)量大、請(qǐng)求響應(yīng)性能要求高的場(chǎng)合下，桌面端GIS比WebGIS更能滿足用戶的需求。將地圖瓦片技術(shù)應(yīng)用到桌面端GIS中，既可以調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的瓦片地圖服務(wù)，豐富GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，降低基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的投資，又可以借助桌面端GIS強(qiáng)大的分析處理能力，滿足用戶的專業(yè)需求。在某些情況下，如系統(tǒng)涉密，沒有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等原因，GIS系統(tǒng)只能運(yùn)行于局域網(wǎng)或是單機(jī)上，而系統(tǒng)建設(shè)由于數(shù)據(jù)成本高等，底圖數(shù)據(jù)無法獲取。此時(shí)采用地圖瓦片技術(shù)，從數(shù)據(jù)提供單位獲取地圖切片庫集成到桌面端GIS系統(tǒng)中。
[0003]瓦片地圖的存儲(chǔ)坐標(biāo)系統(tǒng)都是固定的，大多數(shù)地圖服務(wù)都采用Web墨卡托投影。在桌面端GIS中，地圖查看者可隨時(shí)修改地圖顯示坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)于瓦片地圖服務(wù)，如果不進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換直接繪制，當(dāng)客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)不一致時(shí)，瓦片地圖和其他GIS數(shù)據(jù)就不能正確疊加顯示。
[0004]在2013年公開的發(fā)明專利申請(qǐng)CN 103065544 A披露了一種動(dòng)態(tài)地圖投影下的網(wǎng)絡(luò)地圖配準(zhǔn)及繪制方法，它首先根據(jù)客戶端與服務(wù)器端的投影類型比較，進(jìn)行地理范圍值動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換計(jì)算；然后利用瓦片地圖切割規(guī)則和所請(qǐng)求參數(shù)，反計(jì)算獲得需加載的所有瓦片的行列號(hào)和地圖級(jí)別，并采用多個(gè)特征點(diǎn)獲取得到的瓦片地圖誤差偏移值對(duì)每個(gè)瓦片的地理范圍值進(jìn)行誤差校正。在下載完每個(gè)瓦片時(shí)候，利用數(shù)據(jù)加密算法(DataEncrypt1n Standard,DES)進(jìn)行加密,并按順序保存到一個(gè)與此地圖瓦片同名的ini格式文件中。待所有所需地圖瓦片下載完成后，再解密ini文件，讀取到校正后地理范圍值等數(shù)值，實(shí)現(xiàn)每個(gè)地圖瓦片的繪制。在客戶端和服務(wù)器端的地圖上，分別利用H個(gè)特征點(diǎn)取誤差平均值確定當(dāng)前瓦片地圖的待校準(zhǔn)值，即求取偏移量；在每個(gè)地圖瓦片下載完成時(shí)，為其計(jì)算相應(yīng)的地理范圍值，并利用所確定的待校準(zhǔn)值對(duì)這個(gè)地理范圍值進(jìn)行校準(zhǔn)處理，最后根據(jù)這四個(gè)值將地圖瓦片繪制到正確地理位置上。由于坐標(biāo)系統(tǒng)之間不一定為簡單的線性關(guān)系，簡單的偏移量不能解決坐標(biāo)系統(tǒng)之間的非線性轉(zhuǎn)換關(guān)系。因此，在投影繪制時(shí)不能精確地完成坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換存在一定誤差甚至不能真正地實(shí)現(xiàn)相鄰?fù)咂臒o縫拼接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能精確完成不同坐標(biāo)系統(tǒng)之間的非線性轉(zhuǎn)換，以及不能實(shí)現(xiàn)相鄰?fù)咂瑹o縫拼接的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施樣例提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，所述方法包括:
[0007]獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；
[0008]根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)；
[0009]根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)算出在所述最佳地圖顯示層級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列；
[0010]確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍；
[0011]依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
[0012]其中，所述用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍為矩形。
[0013]其中，所述獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍，包括:
[0014]獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)；
[0015]判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致，若是，則將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；否則，
[0016]進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0017]其中，所述進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍方法包括:
[0018]在所述用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍的每個(gè)邊上按預(yù)定間隔采樣，獲取采樣點(diǎn)，將所有采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換到瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)上，獲取轉(zhuǎn)換后采樣點(diǎn)的外接矩形，并將該外接矩形作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0019]其中，所述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法包括:
[0020]依據(jù)所述內(nèi)存位圖寬度和高度，按照預(yù)定間隔生成一個(gè)客戶坐標(biāo)數(shù)組，并確定所述客戶坐標(biāo)數(shù)組中所有元素在客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的顯示坐標(biāo)數(shù)組；
[0021]利用客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，一次性將所述客戶端顯示坐標(biāo)數(shù)組中所有元素轉(zhuǎn)換為瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組；
[0022]利用雙線性內(nèi)插方法插值生成與所述內(nèi)存位圖高度和寬度一致的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組，重采樣后的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組中的每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)于所述內(nèi)存位圖各像素在瓦片地圖上的像素坐標(biāo)值；
[0023]利用瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)求取所述瓦片的行列位置，將該位置上的像元直接賦給所述內(nèi)存位圖對(duì)應(yīng)的像素；將推算出瓦片行列位置在瓦片數(shù)據(jù)之外的像元設(shè)置為透明顏色。
[0024]其中，所述預(yù)定間隔為2個(gè)像素。
[0025]本發(fā)明實(shí)施樣例還提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影裝置，該裝置包括:
[0026]第一確定模塊，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍，并將其發(fā)送給第二確定模塊；
[0027]第二確定模塊，用于根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)；
[0028]構(gòu)成模塊，用于根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)算出在所述第二確定模塊確定出的最佳地圖顯示層級(jí)中對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列，并將瓦片數(shù)據(jù)序列發(fā)送給轉(zhuǎn)換模塊；
[0029]轉(zhuǎn)換模塊，用于確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍后提供給繪制模塊；
[0030]繪制模塊，用于依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
[0031]其中，所述第一確定模塊包括:
[0032]獲取單元，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)并將其發(fā)送給判斷單元；
[0033]判斷單元，用于判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與預(yù)先存儲(chǔ)的瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致，若一致，則將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；否則，向轉(zhuǎn)換單元發(fā)送轉(zhuǎn)換通知指令，同時(shí)將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)發(fā)送給轉(zhuǎn)換單元;
[0034]轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述判斷單元發(fā)來的轉(zhuǎn)換通知指令，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0035]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0036]上述方案中，通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換繪制瓦片地圖，保證了瓦片上所有位置在不同坐標(biāo)系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了瓦片地圖嵌入至GIS系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換和無縫拼接，又保證了瓦片地圖的繪制速度，從而拓展了網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的應(yīng)用范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施樣例一提供的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法流程圖；
[0038]圖2為圖1中SlOl的具體實(shí)施方法流程圖；
[0039]圖3為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的瓦片地圖金字塔結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖5為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的瓦片地圖切片示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的地圖坐標(biāo)系；
[0043]圖7為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的屏幕坐標(biāo)系；
[0044]圖8為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的高斯投影下加載google地圖示意圖；
[0045]圖9為本發(fā)明實(shí)施樣例提供的高斯投影下顯示google地圖示意圖；
[0046]圖10為本發(fā)明實(shí)施樣例二提供的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖11為圖10中第一確定模塊101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施樣例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0049]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的不能精確完成不同坐標(biāo)系統(tǒng)之間的非線性轉(zhuǎn)換，以及不能實(shí)現(xiàn)相鄰?fù)咂瑹o縫拼接的問題，提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法及裝置。
[0050]實(shí)施樣例一
[0051]如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施樣例一提供的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法流程圖，所述方法包括以下步驟:
[0052]SlOl:獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0053]S102:根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)。
[0054]S103:根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)算出在所述最佳地圖顯示層級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列。
[0055]S104:確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍。
[0056]S105:依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
[0057]以下對(duì)圖1中各步驟的具體實(shí)施方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0058]上述方法中，由于在多數(shù)情況下，客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)不同，需要進(jìn)行二者間的轉(zhuǎn)換。圖2為圖1中SlOl的具體實(shí)施方法流程圖，如圖2所示，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的方法包括以下步驟:
[0059]SlOll:獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)。
[0060]S1012:判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致？若是，則執(zhí)行S1013，否則執(zhí)行S1014。
[0061]S1013:將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0062]S1014:進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0063]優(yōu)選的，S1014進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍方法為:在所述用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍的每個(gè)邊上按預(yù)定間隔采樣，獲取采樣點(diǎn)，將所有采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換到瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)上，獲取轉(zhuǎn)換后采樣點(diǎn)的外接矩形，該外接矩形作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍，如圖3所示。
[0064]可選的，所述地圖顯示范圍和所述瓦片地圖范圍為矩形。
[0065]以下詳細(xì)說明圖1所示方法中S102的具體實(shí)施方法。
[0066]首先介紹幾個(gè)S102中確定最佳地圖顯示層級(jí)需要用到的參數(shù):
[0067]如圖4所示，瓦片數(shù)據(jù)的組織類似金字塔形狀，瓦片地圖在最小比例尺時(shí)，整個(gè)地球顯示為一張256像素乘以256像素的地圖。如圖5所示，當(dāng)每增加I個(gè)縮放級(jí)別時(shí)，圖片數(shù)會(huì)增加4倍，所述圖片數(shù)的增加是按照一定規(guī)則的，即一張圖片會(huì)按照從上到下、從左到右的順序分裂為4張圖片。對(duì)于層級(jí)L，如果將所有瓦片的圖片拼接在一起，構(gòu)成一整幅圖像，則圖像的像素?cái)?shù)由下式(I)計(jì)算:
[0068]W = H= 256 X 2l(I)
[0069]式(I)中，W和H分別表示圖像列數(shù)和行數(shù)。將該虛擬的整幅圖像左上角第一個(gè)像素位置定義為(0，0)，然后從左向右從上到下對(duì)圖像所有像元編碼，就構(gòu)成了像素坐標(biāo)。
[0070]地面分辨率(Ground Resolut1n)是以一個(gè)像素代表的地面尺寸。當(dāng)層級(jí)為O時(shí)，世界地圖在一個(gè)瓦片地圖上顯示。由于一個(gè)瓦片的大小為256*256。因此，按經(jīng)緯度計(jì)算，層級(jí)O的像元經(jīng)度分辨率和緯度分辨率分別為360/256和180/256。設(shè)地球半徑為r，緯度0上的平行于緯圈的地面分辨率由式(2)計(jì)算:
[0071]
R= 2Trcos(0)/256( 2 )
[0072]如圖4所示，瓦片地圖采用金字塔結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，低層的瓦片在相鄰高層中被細(xì)分為4個(gè)大小相等的瓦片。因此，對(duì)于任意層級(jí)L，平行于緯圈的地面分辨率由式(3)計(jì)算:
[0073]
R= 2τι*cos(O)/(256 X 2-)( 3 )
[0074]地圖比例尺是指測(cè)量地物目標(biāo)時(shí)，地圖上距離與實(shí)際距離的比例。地圖在屏幕上顯示時(shí)，需要利用顯示分辨率換算得到地理比例尺。顯示分辨率使用dpi表示，dpi為地圖顯示時(shí)每英寸的像素?cái)?shù)。如果瓦片地圖按照1:1的像素比展示在屏幕上，則可依據(jù)式(4)計(jì)算此時(shí)的地圖比例尺S:
[0075]S = I/(RX dpi X 0.0254)(4)
[0076]在實(shí)際地圖顯示時(shí)，地圖比例尺已知。設(shè)&為最佳地圖顯示層級(jí)L對(duì)應(yīng)的地面分辨率，R為實(shí)際地面分辨率，Rl+1為L+1對(duì)應(yīng)的地面分辨率，則最佳地圖顯示層級(jí)L滿足下式
(5):
[0077]Rl+1 < R 彡 Rl(5)
[0078]最終,將SlOl中確定的瓦片地圖徂圍代入式(5),能確定出該瓦片地圖徂圍的最佳地圖顯示層級(jí)L，S102執(zhí)行完畢。
[0079]圖1中S103通過如下方法實(shí)現(xiàn):
[0080]設(shè)瓦片地圖上某一點(diǎn)的地圖坐標(biāo)為(X，y)，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式獲取該點(diǎn)的地理坐標(biāo)(lon，lat)。在此基礎(chǔ)上，利用式(6)可求取該點(diǎn)在層級(jí)L時(shí)的像素坐標(biāo)(Px，Py):
?P—, =X 21
[0081];,… (6)
P” = 0.5- ^-"■—'-: K 21 sirJ = SinfIat * 】/1_|
V--、v ^
[0082]隨后根據(jù)所述像素坐標(biāo)(Px，Py)，利用式(7)求取該點(diǎn)在給定層級(jí)L時(shí)的瓦片的行列位置(Tx，Ty):
關(guān)幌S(V)
[0084]式(7)中，Int為取整函數(shù)。
[0085]因此，根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍左上角和右下角坐標(biāo)(xl，yl)、(x2, y2)，首先將其轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)(lonl, latl)、(lon2, lat2)。利用式(6)和式(7)得到左上角和右下角坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，從而構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列，由于用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍為矩形，所以待繪制的瓦片數(shù)據(jù)序列也為一個(gè)矩陣序列，由此S103執(zhí)行完畢。
[0086]由于瓦片按照瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)，需要轉(zhuǎn)換為顯示坐標(biāo)系統(tǒng)后才能正常顯示。因此S104中，對(duì)于瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片，獲取其在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，按照?qǐng)D3所示的思路反算該瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍。GIS在展示空間數(shù)據(jù)時(shí)，一般規(guī)定屏幕坐標(biāo)與地圖坐標(biāo)在水平和垂直方向均呈線性關(guān)系。因此，可根據(jù)屏幕距離和地圖距離的相似比獲取水平和垂直方向的線性系數(shù)。如圖6所示，GIS中地圖坐標(biāo)的原點(diǎn)在左下角，X軸正方向向右，Y軸正方向向上；如圖7所示，屏幕坐標(biāo)的原點(diǎn)在左上角，X軸正方向向右，Y軸正方向向下。根據(jù)線性關(guān)系，不難得出公式⑶和公式(9):
[0087]X = ax*X，+bx(8)
[0088]Y = ay*Y，+by(9)
[0089]其中，X、Y為地圖上某點(diǎn)的坐標(biāo)，V、Y’為屏幕上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的像素坐標(biāo)，ax、ay為轉(zhuǎn)換系數(shù)；bx、by為常數(shù)。
[0090]優(yōu)選的，利用式⑶和式(9)，將瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍轉(zhuǎn)換為客戶區(qū)坐標(biāo)范圍，該范圍即為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍。
[0091]S105中，首先依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，用于存放投影后的瓦片地圖。由于瓦片本身按照瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)，在瓦片地圖繪制時(shí)，仍然需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換。本實(shí)施樣例采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖，所述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法包括以下步驟:
[0092]S1051:依據(jù)所述內(nèi)存位圖寬度和高度，按照預(yù)定間隔生成一個(gè)客戶坐標(biāo)數(shù)組，并確定所述客戶坐標(biāo)數(shù)組中所有元素在客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的顯示坐標(biāo)數(shù)組，其中，所述預(yù)定間隔為2個(gè)像素；
[0093]S1052:利用客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，一次性將所述客戶端顯示坐標(biāo)數(shù)組中所有元素轉(zhuǎn)換為瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組；
[0094]S1053:利用雙線性內(nèi)插方法插值生成與所述內(nèi)存位圖高度和寬度一致的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組，重采樣后的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組中的每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)于所述內(nèi)存位圖各像素在瓦片地圖上的像素坐標(biāo)值；
[0095]S1054:利用瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)求取所述瓦片的行列位置，將該位置上的像元直接賦給所述內(nèi)存位圖對(duì)應(yīng)的像素；并將推算出瓦片行列位置在瓦片數(shù)據(jù)之外的像元設(shè)置為透明顏色。
[0096]本實(shí)施樣例提供的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，在獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)后，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；根據(jù)所述瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)和在最佳地圖顯示層級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，從而構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列；進(jìn)一步確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍；依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
[0097]上述實(shí)施樣例中，瓦片地圖經(jīng)過兩次相反的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換過程，兩次轉(zhuǎn)換后，新的坐標(biāo)范圍大于等于原地圖范圍；另外，由于坐標(biāo)系統(tǒng)之間并非簡單的線性關(guān)系，瓦片在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)中為矩形，投影后不一定保持矩形。上面兩方面的因素導(dǎo)致了經(jīng)過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換后，有部分像元推算出來的瓦片行列位置在瓦片數(shù)據(jù)之外，將這些像元設(shè)置為透明顏色，從而可實(shí)現(xiàn)相鄰?fù)咂貓D無縫拼接，并且本實(shí)施樣例采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖，能夠加快投影繪制過程。
[0098]瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影顯示效果圖如圖8和圖9所示,展示的是當(dāng)?shù)貓D顯示坐標(biāo)系統(tǒng)為高斯投影，疊加google地圖的效果。其中，圖8為高斯投影下加載google地圖中間過程的截圖，可見高斯投影后的瓦片在顯示時(shí)外邊緣并非為矩形范圍。圖9為google地圖加載完成后地圖顯示效果，從圖9可見，本發(fā)明提供的方法實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換條件下的瓦片地圖無縫展示，并能與其他空間數(shù)據(jù)(圖8和圖9還疊加顯示了中國的公路和鐵路數(shù)據(jù))正確疊加。
[0099]實(shí)施樣例二
[0100]如圖10所示為本發(fā)明實(shí)施樣例二提供的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括:
[0101]第一確定模塊101，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍并將其發(fā)送給第二確定模塊102。
[0102]第二確定模塊102，用于根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)。
[0103]構(gòu)成模塊103，用于根據(jù)用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)，算出在第二確定模塊102確定出的最佳地圖顯示層級(jí)中對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列，并將瓦片數(shù)據(jù)序列發(fā)送給轉(zhuǎn)換模塊104。
[0104]轉(zhuǎn)換模塊104，用于確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍后提供給繪制模塊105。
[0105]繪制模塊105，用于依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
[0106]在多數(shù)情況下，客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)不同，需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換。
[0107]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施樣例在獲取到客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)后，需對(duì)客戶端坐標(biāo)系統(tǒng)和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行是否一致的判斷，最終確定在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下用戶請(qǐng)求的地圖范圍，即瓦片地圖范圍。對(duì)應(yīng)的，圖11為圖10中第一確定模塊101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D11，該模塊包括:
[0108]獲取單元1011，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)并將其發(fā)送給判斷單元1012 ；
[0109]判斷單元1012，用于判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與預(yù)先存儲(chǔ)的瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致，若一致，則將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；否則，向轉(zhuǎn)換單元1013發(fā)送轉(zhuǎn)換通知指令，同時(shí)將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)發(fā)送給轉(zhuǎn)換單元1013 ；
[0110]轉(zhuǎn)換單元1013，用于根據(jù)判斷單元1012發(fā)來的轉(zhuǎn)換通知指令，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
[0111]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施樣例通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換繪制瓦片地圖，保證了瓦片上所有位置在不同坐標(biāo)系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了瓦片地圖嵌入至GIS系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換和無縫拼接，又保證了瓦片地圖的繪制速度，拓展了網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的應(yīng)用范圍。
[0112]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍； 根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)；根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)算出在所述最佳地圖顯示層級(jí)時(shí)對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列； 確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍； 依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍，包括: 獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)； 判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致，若是，則將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；否則， 進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述進(jìn)行動(dòng)態(tài)投影轉(zhuǎn)換，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍方法包括: 在所述用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍的每個(gè)邊上按照預(yù)定間隔采樣，獲取采樣點(diǎn)，將所有采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換到瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)上，獲取轉(zhuǎn)換后采樣點(diǎn)的外接矩形，并將該外接矩形作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法包括: 依據(jù)所述內(nèi)存位圖寬度和高度，按照預(yù)定間隔生成一個(gè)客戶坐標(biāo)數(shù)組，并確定所述客戶坐標(biāo)數(shù)組中所有元素在客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的顯示坐標(biāo)數(shù)組； 利用客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，一次性將所述客戶端顯示坐標(biāo)數(shù)組中所有元素轉(zhuǎn)換為瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組； 利用雙線性內(nèi)插方法插值生成與所述內(nèi)存位圖高度和寬度一致的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組，重采樣后的瓦片地圖坐標(biāo)數(shù)組中的每一個(gè)元素對(duì)應(yīng)于所述內(nèi)存位圖各像素在瓦片地圖上的像素坐標(biāo)值； 利用瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)求取所述瓦片的行列位置，將該位置上的像元直接賦給所述內(nèi)存位圖對(duì)應(yīng)的像素；將推算出瓦片行列位置在瓦片數(shù)據(jù)之外的像元設(shè)置為透明顏色。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影方法，其特征在于，所述預(yù)定間隔為2個(gè)像素。
7.一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影裝置，其特征在于，包括: 第一確定模塊，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)，確定用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍，并將其發(fā)送給第二確定模塊； 第二確定模塊，用于根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍和地圖顯示比例尺，確定最佳地圖顯示層級(jí)； 構(gòu)成模塊，用于根據(jù)所述用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍的左上角和右下角坐標(biāo)，算出在所述第二確定模塊確定出的最佳地圖顯示層級(jí)中對(duì)應(yīng)的瓦片的行列位置，構(gòu)成瓦片數(shù)據(jù)序列，并將瓦片數(shù)據(jù)序列發(fā)送給轉(zhuǎn)換模塊； 轉(zhuǎn)換模塊，用于確定所述瓦片數(shù)據(jù)序列中的每一個(gè)瓦片投影到客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)下的矩形范圍，并將該矩形范圍轉(zhuǎn)換為瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍后提供給繪制模塊； 繪制模塊，用于依據(jù)各瓦片數(shù)據(jù)顯示的客戶坐標(biāo)范圍，生成同樣大小的內(nèi)存位圖，并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖重采樣方法繪制瓦片地圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的瓦片地圖動(dòng)態(tài)投影裝置，其特征在于，所述第一確定模塊包括: 獲取單元，用于獲取客戶端用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)并將其發(fā)送給判斷單元； 判斷單元，用于判斷客戶端顯示坐標(biāo)系統(tǒng)與預(yù)先存儲(chǔ)的瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)是否一致，若一致，則將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍作為用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍；否則，向轉(zhuǎn)換單元發(fā)送轉(zhuǎn)換通知指令，同時(shí)將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍和瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)發(fā)送給轉(zhuǎn)換單元； 轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述判斷單元發(fā)來的轉(zhuǎn)換通知指令，將用戶請(qǐng)求的地圖顯示范圍轉(zhuǎn)換為在瓦片地圖坐標(biāo)系統(tǒng)下的用戶請(qǐng)求的瓦片地圖范圍。
【文檔編號(hào)】G06T3/00GK104134187SQ201410369585
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】陳軍, 唐古拉, 文軍 申請(qǐng)人:陳軍