[發(fā)明專利]地理PDF地圖混合平面坐標(biāo)系統(tǒng)模型及其構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810475286.7
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN108681595B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何列松;周校東;謝鵬;歐陽峰;張德;熊順
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍61540部隊(duì)
• 主分類號(hào): G06T17/05
• 分類號(hào): G06T17/05;G06F16/29
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發(fā)明涉及一種地理PDF地圖混合平面坐標(biāo)系統(tǒng)模型及其構(gòu)建方法。PDF文檔頁面僅有基于像素的簡單二維平面坐標(biāo)系，現(xiàn)有的地理PDF地圖案例中的平面坐標(biāo)模型僅能夠支持頁面坐標(biāo)、地理坐標(biāo)和投影坐標(biāo)之間的直接轉(zhuǎn)換。本發(fā)明通過對地理PDF地圖從生產(chǎn)到應(yīng)用涉及到的全部六種平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行聚合，并擴(kuò)展利用三角網(wǎng)控制點(diǎn)坐標(biāo)系，來定義二維地理PDF地圖，從而構(gòu)建出地理PDF地圖混合平面坐標(biāo)系統(tǒng)模型，使地理PDF地圖用戶不僅能獲取地圖中任意點(diǎn)的地理坐標(biāo)和投影坐標(biāo)，還能夠直接還原其數(shù)據(jù)源原始坐標(biāo)和模擬等比例尺紙圖坐標(biāo)，并在缺乏坐標(biāo)系參數(shù)的情況下擴(kuò)展非精確坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地理PDF地圖制圖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地理PDF地圖混合平面坐標(biāo)系統(tǒng)模型及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

地理PDF地圖是一種介于電子地圖和紙質(zhì)地圖的新型地圖產(chǎn)品。傳統(tǒng)的電子地圖和紙質(zhì)地圖各有優(yōu)缺點(diǎn)，電子地圖便于多尺度瀏覽，信息量大，但與GIS系統(tǒng)關(guān)聯(lián)緊密，需不斷升級維護(hù)；紙質(zhì)地圖適于長期保存，穩(wěn)定可靠，但成圖周期長，現(xiàn)勢性不足。隨著地圖非專業(yè)用戶的增加，便攜式終端設(shè)備使用越來越廣泛，很多用戶希望在便攜設(shè)備上使用跨平臺(tái)的電子地圖，新的地圖產(chǎn)品與地理信息保障模式有著迫切需求。地理PDF地圖的出現(xiàn)滿足了這一需求。地理PDF地圖區(qū)別于普通PDF格式的地圖文件，它是在PDF格式地圖文件中增加空間參考系統(tǒng)和地理信息數(shù)據(jù)等要素，能夠使PDF形式的地圖具備空間分析、量算等應(yīng)用功能。這種方式的地圖即所謂Geospatial PDF，具有地理空間特征的PDF數(shù)據(jù)。這種新型地圖不僅能滿足用戶多尺度、高質(zhì)量顯示的要求，而且能夠查詢地理要素屬性，用戶還能獲得一些簡單分析功能，這些分析功能不依賴功能復(fù)雜的GIS系統(tǒng)。于是Geospatial PDF的核心之一就是在PDF地圖數(shù)據(jù)中建立地理空間參考系(坐標(biāo)系統(tǒng))。因此，研究能適用于不同類型地理PDF地圖，并能夠支持多個(gè)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)系模型，對地理PDF地圖大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要意義。

汶建龍圍繞要素編碼、要素對象結(jié)構(gòu)和分層結(jié)構(gòu)提出并設(shè)計(jì)了一種地圖跨媒介出版數(shù)據(jù)模型(汶建龍等，一種地圖跨媒介出版數(shù)據(jù)模型，測繪學(xué)報(bào)[J].2015.44(8):936-942)，在屬性查詢和量算應(yīng)用時(shí)，模型需要空間參考系統(tǒng)的支持，該模型并未涉及如何構(gòu)建平面坐標(biāo)系模型。現(xiàn)有的地理PDF地圖空間參考建模方法主要有胡浩杰提出的屏幕坐標(biāo)系和PDF用戶坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換模型(胡浩杰地理PDF地圖制圖關(guān)鍵技術(shù)研究，信息工程大學(xué)碩士論文，2011，鄭州)和GeoPDF(美國的Layton Graphics公司開發(fā)出TerroGo Technologies制作的GeoPDF)的方法。胡浩杰提出的模型僅涉及制圖系統(tǒng)屏幕坐標(biāo)系和PDF用戶坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換，而且并未在輸出的地理PDF文件中植入平面坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)，因此其制作的地理PDF地圖產(chǎn)品不具備獨(dú)立的地理空間參考系，不能計(jì)算地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、投影坐標(biāo)等；GeoPDF文件具備獨(dú)立的地理空間參考系，但GeoPDF空間參考模型主要問題有：(1)數(shù)據(jù)源可追溯性問題。GeoPDF空間坐標(biāo)系支持地理坐標(biāo)、投影坐標(biāo)和頁面坐標(biāo)之間的直接相互轉(zhuǎn)換，無法直接追溯還原到生產(chǎn)階段數(shù)據(jù)源坐標(biāo)系統(tǒng)，因此不能直接利用GeoPDF進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)整合(將原始數(shù)據(jù)隱含于GeoPDF中)。(2)擴(kuò)展性問題。GeoPDF的坐標(biāo)系模型在生產(chǎn)制作普通GeoPDF地圖時(shí)能依據(jù)數(shù)據(jù)源的空間參考系建立精確的坐標(biāo)系統(tǒng)，但在生產(chǎn)制作諸如要聞地圖、專題地圖、目標(biāo)圖等特殊地圖時(shí)，通常制圖人員并不存有相關(guān)坐標(biāo)系統(tǒng)的資料和參數(shù)，因而這些地理PDF地圖的坐標(biāo)系統(tǒng)難以精確構(gòu)建。但用戶又有構(gòu)建非精確坐標(biāo)系統(tǒng)以大致確定地理目標(biāo)位置的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種地理PDF地圖混合平面坐標(biāo)系統(tǒng)模型及其構(gòu)建方法，使地理PDF地圖用戶不僅能獲取地圖中任意點(diǎn)的地理坐標(biāo)和投影坐標(biāo)，還能夠直接還原其數(shù)據(jù)源原始坐標(biāo)和模擬等比例尺紙圖坐標(biāo)，并在缺乏坐標(biāo)系參數(shù)的情況下擴(kuò)展非精確坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建。解決了地理PDF地圖中的平面坐標(biāo)模型難以直接支持?jǐn)?shù)據(jù)源原始坐標(biāo)、等比例尺紙圖坐標(biāo)和設(shè)備坐標(biāo)直接轉(zhuǎn)換的問題，為缺乏精準(zhǔn)坐標(biāo)系的特殊地理PDF地圖建立平面坐標(biāo)系提供了兼容的模型。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：