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专利名称：一种实现整合多路网数据的地图构建方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地理信息系统技术领域，特别涉及一种实现整合多路网数据的地图构建方法及装置。
背景技术：
在地理信息系统(GIS)技术的应用中，通常用一个地层来表示一个在平面空间上连续的地理实体，对于在平面空间上不具有连续 性的地理实体，则需要多个地层来表示，例如，一个楼宇内的楼层内部结构，由于楼宇内不同楼层的数据在平面空间上不具有连续性，通常用一个地层来表示一个楼层的内部结构，n个楼层则需n个地层来表示。这种地图的组织结构导致在构建区域级的GIS应用中，需要数十、数百乃至数千数万个地层的支持。如此大规模地层的参与，对实现构建区域高效率的路径规划或者地理信息的管理，都带来了极大的困难。目前，从跨楼层的路径规划角度来说，国内有学者提出利用地图连接表的方式进行多层地图组织。当涉及对不同楼层间的路径规划应用时，首先查找地图连接表，得到两个楼层之间的最短连接路径，并确定两个楼层上的两个楼层连接点，然后分别利用楼层各自地图的路网数据进行起点到连接点、连接点到终点的路径规划，从而得到从起点到终点的最优路径。该方法由于其组织方式仍然建立在多层地图组织之上，实现起来需要进行两次路径规划和一次数据表查找，麻烦、且效率低，而且因为涉及到数据表的检索，检索效率较低，无法支持区域级大场景下的路径规划。

发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现整合多路网数据的地图构建方法及装置以实现将整合区域内地理实体的线状路网数据整合到一个整合地图中的目的，使得基于该方法得到的整合地图可实现高效率的路径规划和地理信息的管理。本发明提供了一种实现整合多路网数据的地图构建方法，该方法具体包括获取地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录，所述地理实体至少为2个，每个所述地理实体由唯一标识号标识，所述地理实体之间的相邻连通关系记录包括所述地理实体的唯一标识号、所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标和连通成本；将所述地理实体的线状路网数据中的地理要素，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据中；根据所述地理实体之间的相邻连通关系记录，判断所述地理实体之间相邻的节点是否连通，对于连通的相邻节点，在所述整合地图中添加所述地理实体之间相邻的连通节点间的线段，将所述地理实体之间的相邻连通关系记录的信息，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据的属性中以描述所述线段。该方法还包括生成所述地理实体之间的相邻连通关系记录的步骤，具体实现步骤为获取所述地理实体的线状路网数据；选择所述地理实体之间的相邻的连通节点，获取所述地理实体的唯一标识号和所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标；记录所述地理实体之间相邻的连通成本。优选地，该方法还包括将所述线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标。相应地，该方法还包括将所述线状路网数据中的地理要素的偏移坐标转换为真实坐标。针对所述整合地图的应用，该方法还包括利用所述整合地图的线状路网数据，获得指定起始点和终点的路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和 地理要素的坐标，具体实现步骤包括获得指定起始点和终点的坐标,起始点和终点的所在地理实体的唯一标识号；利用所述起始点的坐标和终点的坐标，通过路径搜索方法搜索所述整合地图的线状路网数据，所述整合地图的线状路网数据包括了所述起始点地理实体、终点地理实体和经过点地理实体的地理要素及相应地理实体的唯一标识号；根据搜索结果获得路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和地理要素的坐标。本发明还提供了一种实现整合多路网数据的地图构建装置，该装置具体包括获取单元用于获取地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录，所述地理实体至少为2个，每个所述地理实体由唯一标识号标识，所述地理实体之间的相邻连通关系记录包括所述地理实体的唯一标识号、所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标和连通成本，将所述地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录发送至地图构建单元；地图构建单元用于将所述地理实体的线状路网数据中的地理要素，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据中，根据所述地理实体之间的相邻连通关系记录，判断所述地理实体之间相邻的节点是否连通，对于连通的相邻节点，在所述整合地图中添加所述地理实体之间相邻的连通节点间的线段，将所述地理实体之间的相邻连通关系记录的信息，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据的属性中以描述所述线段。其中，所述获取单元还包括连通关系记录单元用于获取所述地理实体的线状路网数据，选择所述地理实体之间的相邻的连通节点，获取所述地理实体的唯一标识号和所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标，记录所述地理实体之间相邻的连通成本。针对所述整合地图的应用，该装置还包括坐标正序转换单元用于将所述线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标。坐标逆序转换单元用于将所述线状路网数据中的地理要素的偏移坐标转换为真实坐标。
路径规划单元用于利用所述整合地图的线状路网数据，获得指定起始点和终点的路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和地理要素的坐标。可见本发明具有如下有益效果由于本方法将多个地理实体的线状路网数据整合到一个整合地图中，又根据地理实体之间的相邻连通关系记录在整合地图中添加地理实体之间相邻的连通节点间的线段，并且根据相邻连通关系记录中的连通成本添加到整合地图的线状路网数据的属性中描述所述线段，使得多个地理实体的线状路网数据整合为一个逻辑上无缝连接的完整的线状路网数据，有利于实现对路网数据中的地理信息的有效管理，高效率的路径规划等应用；本方法还提供了将地理实体的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标的方法，由地理实体的唯一标识号和地理要素的真实坐标转换为偏移坐标，有利于进行数据的可视化管理和数据质量检查，并且符合空间信息行业内的规范，而且，在后续整合地图的线状路网数据应用中，尤 其路径规划应用，可直接得到地理实体的唯一标识号，如楼层号、楼宇号，和真实坐标这两类必要信息，无需再利用额外的数据库或者数据属性表对其进行记录，也无需再通过查询，对执行路径规划应用来说，可提高路径规划的效率。


图I是本发明一种实现整合多路网数据的地图构建方法步骤图例；图2是本发明生成地理实体之间的相邻连通关系记录的步骤图例；图3是本发明将线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标的步骤图例；图4是本发明将线状路网数据中的地理要素的偏移坐标转换为真实坐标的步骤图例；图5是本发明利用整合地图实现路径规划的步骤图例；图6是本发明一种实现整合多路网数据的地图构建装置组成图例。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例作进一步详细的说明。本发明提供了一种实现整合多路网数据的地图构建方法，该方法将整合区域内地理实体的线状路网数据整合到一个整合地图中，并在整合地图中添加地理实体之间的连通关系，使得基于该方法得到的整合地图可实现高效率的路径规划和地理信息的管理。该方法实现步骤参见图I，具体包括S11、获取地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录，所述地理实体至少为2个，每个所述地理实体由唯一标识号标识，所述地理实体之间的相邻连通关系记录包括所述地理实体的唯一标识号、所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标和连通成本；S12、将所述地理实体的线状路网数据中的地理要素，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据中；S13、根据所述地理实体之间的相邻连通关系记录，判断所述地理实体之间相邻的节点是否连通，对于连通的相邻节点，在所述整合地图中添加所述地理实体之间相邻的连通节点间的线段，将所述地理实体之间的相邻连通关系记录的信息，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据的属性中以描述所述线段。需要说明的是，根据本发明实施的实际情况，所述地理实体可以是一个楼宇内的楼层，也可以是区域内的楼宇，例如，本发明整合的是一个楼宇内各个楼层的线状路网数据，则地理实体指的是各个楼层，地理实体的线状路网数据指的是各个楼层的线状路网数据，所述地理实体的唯一标识号指的是楼层号，最后获得的整合地图则是该楼宇的线状路网数据；再例如，本发明整合的是一个区域内几个楼宇的线状路网数据，则地理实体指的是各个楼宇、楼宇间外部实体，地理实体的线状路网数据指的是各个楼宇的线状路网数据、楼宇外部实体的线状路网数据，所述地理实体的唯一标识号指的是楼宇号，最后获得的整合地图则是该区域的线状路网数据。所述相邻连通关系记录，可以记录在一个数据表中，也可以用一个类似的数据结 构将该记录所表达的连通关系记录下来，例如整合一个楼宇内各个楼层的线状路网数据，其中I层、2层和3层之间的连通关系在所述相邻连通关系记录中记录如下
连通点I所连通点I的连通点I的连通点2所连通点2的连通点2的连通点I与在楼层真实地理真实地理在楼层真实地理真实地理连通点2连坐标-横坐坐标-级坐坐标-横坐坐标-纵坐通成本
4-f4-t--kr-
啊、啊、例、4 '
I 层__XXXXtYYYY12 层__XXXX2YYYY2####
连通点2所连通点2的连通点2萄连通点3财连通点3的连通点3的连通点2与在楼层真实地理真实地理在楼层真实地理真实地理连通点3连坐标-横坐坐标-纵坐坐标-横坐坐标-纵坐通成本
啊、傾、个7、
2&XXXX2 YYYY2 3 层XXXX3 YYYY3 ####其中，连通点I与连通点2是I层与2层之间的连通的连接点，连通点2与连通点3为2层与3层之间的连通的连接点，如相邻楼层的电梯口、楼梯口 ； I层、2层、3层均为所述地理实体的唯一标识号;####为连通点之间的连通成本，可以使用连通两点所需花费的时间、路径长度等要素来表征连通成本，还可以使用无穷大或者负数表示这两个点之间不连通，即无法从一个点抵达另一个点，或者默认为不在该相邻连通关系记录内的地理实体之间为不连通的地理实体；还例如整合一个小区内几个楼宇和楼宇间外部实体的线状路网数据，其中I栋楼、2栋楼和楼宇间外部实体之间的连通关系在所述相邻连通关系记录中记录如下，所述楼宇间外部实体如楼宇间外部道路
权利要求
1.一种实现整合多路网数据的地图构建方法，其特征在于，包括 获取地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录，所述地理实体至少为2个，每个所述地理实体由唯一标识号标识，所述地理实体之间的相邻连通关系记录包括所述地理实体的唯一标识号、所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标和连通成本； 将所述地理实体的线状路网数据中的地理要素，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据中； 根据所述地理实体之间的相邻连通关系记录，判断所述地理实体之间相邻的节点是否连通，对于连通的相邻节点，在所述整合地图中添加所述地理实体之间相邻的连通节点间的线段，将所述地理实体之间的相邻连通关系记录的信息，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据的属性中以描述所述线段。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括生成所述地理实体之间的相邻连 通关系记录的步骤，具体包括 获取所述地理实体的线状路网数据； 选择所述地理实体之间的相邻的连通节点，获取所述地理实体的唯一标识号和所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标； 记录所述地理实体之间相邻的连通成本。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括将所述线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标的步骤具体包括 计算出所述线状路网数据中所有地理要素的真实坐标的最大整数位位数； 利用所述最大整数位位数与所述地理实体的唯一标识号的位数，确定偏移坐标的位数，所述偏移坐标位数至少比所述最大整数位位数与所述地理实体的唯一标识号的位数之和大一位； 利用所述偏移坐标的位数，将所述地理实体唯一标识号和真实坐标根据以下条件转换到所述偏移坐标中 在所述偏移坐标中，所述地理实体唯一标识号与所述真实坐标之间由至少一位预设的固定字符分隔； 所述偏移坐标的横坐标或者纵坐标，其中包含的地理实体唯一标识号做偏移处理，所述偏移处理后，偏移坐标的横坐标与纵坐标中包含的地理实体唯一标识号每一位均不同。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括将所述线状路网数据中的地理要素的偏移坐标转换为真实坐标。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括将所述偏移坐标转换为所述地理要素的真实坐标信息和所述地理实体的唯一标识号信息，其转换步骤具体包括 比较所述偏移坐标的横坐标与纵坐标，通过所述预设的固定字符确定所述偏移坐标中所述地理实体唯一标识号与真实坐标之间的分隔位置； 通过所述分隔位置确定所述地理要素的真实坐标和所述地理实体的唯一标识号。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括利用所述整合地图的线状路网数据，获得指定起始点和指定终点的路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和地理要素的坐标，具体实现步骤包括 获得指定起始点和指定终点的坐标，起始点和终点的所在地理实体的唯一标识号； 利用所述起始点的坐标和终点的坐标，通过路径搜索方法搜索所述整合地图的线状路网数据，所述整合地图的线状路网数据包括了所述起始点地理实体、终点地理实体和经过点地理实体的地理要素及相应地理实体的唯一标识号； 根据搜索结果获得路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和地理要素的坐标。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述指定起始点和指定终点的坐标具体为指定起始点和指定终点的真实坐标； 所述整合地图的线状路网数据中地理要素的坐标为偏移坐标，所述偏移坐标由所述地理要素的真实坐标与所述地理实体的唯一标识号转换获得； 所述利用所述起始点的坐标和终点的坐标，通过路径搜索方法搜索所述整合地图的线状路网数据，得到路径信息的步骤之前，还包括 通过所述偏移坐标由所述地理要素的真实坐标与所述地理实体的唯一标识号转换的转换方法，将所述起始点和终点的真实坐标转换为偏移坐标； 所述利用所述起始点的坐标和终点的坐标，通过路径搜索方法搜索所述整合区域地图的线状路网数据，得到路径信息的步骤之后，还包括 将得到的所述路径信息中地理要素的偏移坐标转换为真实坐标和地理实体的唯一标识号。
9.一种实现整合多路网数据的地图构建装置，其特征在于，包括 获取单元用于获取地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录，所述地理实体至少为2个，每个所述地理实体由唯一标识号标识，所述地理实体之间的相邻连通关系记录包括所述地理实体的唯一标识号、所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标和连通成本，将所述地理实体的线状路网数据和所述地理实体之间的相邻连通关系记录发送至地图构建单元； 地图构建单元用于将所述地理实体的线状路网数据中的地理要素，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据中，根据所述地理实体之间的相邻连通关系记录，判断所述地理实体之间相邻的节点是否连通，对于连通的相邻节点，在所述整合地图中添加所述地理实体之间相邻的连通节点间的线段，将所述地理实体之间的相邻连通关系记录的信息，按照空间数据格式要求，添加到整合地图的线状路网数据的属性中以描述所述线段。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取单元还包括 连通关系记录单元用于获取所述地理实体的线状路网数据，选择所述地理实体之间的相邻的连通节点，获取所述地理实体的唯一标识号和所述地理实体之间相邻的连通节点的坐标，记录所述地理实体之间相邻的连通成本。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括， 坐标正序转换单元用于将所述线状路网数据中的地理要素的真实坐标转换为偏移坐标。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括， 坐标逆序转换单元用于将所述线状路网数据中的地理要素的偏移坐标转换为真实坐标。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括， 路径规划单元用于利用所述整合地图的线状路网数据，获得指定起始点和终点之间的路径信息，所述路径信息包括路径通过的地理实体的唯一标识号和地理要素的坐标。
全文摘要
本发明公开了一种实现整合多路网数据的地图构建方法及装置，以实现将整合区域内地理实体的线状路网数据整合到一个整合地图中的目的，又根据地理实体之间的相邻连通关系记录、在整合地图中添加地理实体之间相邻的连通节点间的线段，并且根据相邻连通关系记录中的连通成本添加到整合地图的线状路网数据的属性中描述所述线段，使得多个地理实体的线状路网数据整合为一个逻辑上无缝连接的完整的线状路网数据，有利于实现对路网数据中的地理信息的有效管理和高效率的路径规划等应用。
文档编号G01C21/32GK102749083SQ201210248169
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者刘天悦, 孙旭, 彭玲, 杨丽娜, 池天河 申请人:中国科学院遥感应用研究所