CN114046771B - 一种测绘用位置定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种测绘用位置定位系统，包括目标区域定位子系统、扩展区域确定子系统、定位位置确定子系统以及可视化定位子系统；目标区域定位子系统接收目标定位参数，基于所述目标定位参数确定第一数量的目标区域；扩展区域确定子系统针对所述第一数量的目标区域，输出第二数量的扩展区域；定位位置确定子系统根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，所述定位位置用于布置定位测绘传感装置；可视化定位子系统包括人机交互界面，在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置。本发明的技术方案可以实现测绘过程中的测绘位置的合理化布局与位置定位，在兼顾测绘精度的同时提高测绘效率。

Description

一种测绘用位置定位系统

技术领域

本发明属于测绘技术领域，尤其涉及一种测绘用位置定位系统。

背景技术

测绘，是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图。目前，测绘工作面对着不同的地形，在工作区域不断变化的过程中，测绘工程中地质方面的差异也比较大，这种现象在一定程度上阻碍了测绘工作的实施。

地理信息系统技术(GIS技术)可以有效采集、分析并且处理测绘信息，充分运用各种资源，将GIS为基础开展测绘测量工作，使用计算机三维空间处理模拟采集的数据信息，完成三维图形的绘制工作，从而给测绘测量工作提供有利的依据，确保资源的使用效率。

经检索，CN111817795A公开一种北斗射频基带产品测试装置，其包括信号模拟模块、干扰模块、处理模块、无线测试模块与有线测试模块；所述信号模拟模块包括GNSS信号模拟器、RDSS信号模拟器、功分器与卫星信号转发器；所述干扰模块包括干扰信号模拟器；所述处理模块包括入站接收机、接口适配单元与数据处理终端；所述无线测试模块包括微波暗室，以及设于所述微波暗室内的被测产品转台、接收天线与发送天线；所述有线测试模块包括被测产品程控电源与功率控制单元；各模块内的各器件有序连接，共同配合；CN113154200A则提出一种测绘定位装置，包括安装台、三角架和测绘仪，三角架安装在安装台的下表面上，还包括微调单元，微调单元包括测定测绘仪倾斜程度的水平仪以及控制测绘仪转动的转动部，水平仪水平固定安装在测绘仪上，转动部安装在测绘仪和安装台之间。该发明声称可方便的通过水平仪查看测绘仪的水平情况或倾斜情况，便于通过转动部处对测绘仪转动，使得测绘仪能够保持水平设置，便于进行准确的测量。

然而，现有技术中，所述的定位测量或者定位测试，都是以已知定位测量仪器或者测试装置具体的定位位置为前提，在当前定位位置已经确定的情况下，执行相应的定位测量或者定位测试，从而融合到GIS中。然而，实践中遇到的另一个问题在于，如何确定定位测量仪器或者测试装置本身的测量(布局)位置，即定位测量仪器或者测试装置应当布置在何处，尤其是在当前GIS数据库已经逐步完善的情况下，如何充分利用已有的数字高程数据合理进行进一步的定位测量点布局，从而提高测绘效率，成为本领域亟待解决的技术问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出可数字化执行的测绘用位置定位系统。

本发明的技术方案可以实现测绘过程中的测绘位置的合理化布局与位置定位，在兼顾测绘精度的同时提高测绘效率。

具体来说，本发明的所述定位系统包括目标区域定位子系统、扩展区域确定子系统、定位位置确定子系统以及可视化定位子系统；

所述目标区域定位子系统接收目标定位参数，基于所述目标定位参数确定第一数量的目标区域；

所述扩展区域确定子系统，针对所述第一数量的目标区域，输出第二数量的扩展区域；

所述定位位置确定子系统，用于根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，所述定位位置用于布置定位测绘传感装置；

所述可视化定位子系统包括人机交互界面，在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置。

所述可视化定位子系统在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置，具体包括：

采用第一深度颜色显示所述目标区域以及位于所述目标区域的定位位置；

采用多个不同的第二深度颜色显示所述目标区域对应的所述扩展区域以及所述扩展区域的定位位置；

采用第三渐变颜色显示除所述目标区域与所述扩展区域之外的其他区域。

所述定位位置确定子系统，用于根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，具体包括：

将所述目标区域对应的每个目标定位参数所在的位置设定为第一定位位置；

将所述区域对应的扩展区域选择第二定位位置，所述第二定位位置与所述第一定位位置的高程差低于预设高程差；

将所述第一定位位置与所述第二定位位置作为所述布置定位测绘传感装置的多个定位位置。

作为进一步的改进，所述目标定位参数至少包含多个高程参数H₁，H₂，L H_n；n>3；

若|H_i-H_j|≥△，则确定出一个扩展区域，△为预设高程差，1≤i,j≤n,i≠j。并且目标区域Area对应的扩展区域ExArea同时满足如下两个条件：

(1)为空集，C_Area为第一目标区域Area包含的高程参数集合，C_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea包含的高程参数集合；

(2)M_Area≤M_ExArea，M_Area为第一目标区域Area的面积大小，M_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea的面积大小。

本发明的技术方案可以实现测绘过程中的测绘位置的合理化布局与位置定位，在兼顾测绘精度的同时提高测绘效率；同时，本发明的技术方案通过人机交互式的参数输入实现，并且实现过程转化为简单的数学集合运算过程，避免了各种概率采样工具以及误差分析的过程，实现起来快速高效。

本发明的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的测绘用位置定位系统的子系统架构图

图2是图1所述测绘用位置定位系统的数据处理流程以及各个子系统的执行原理图

图3是图1所述测绘用位置定位系统中目标区域与扩展区域的示意图

图4是图1所述测绘用位置定位系统针对目标区域确定扩展区域的流程示意图

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述。

参照图1，是本发明一个实施例的一种测绘用位置定位系统的子系统架构图。

在图1中，示出了所述定位系统包括目标区域定位子系统、扩展区域确定子系统、定位位置确定子系统以及可视化定位子系统，

其中，所述可视化定位子系统与所述目标区域定位子系统双向数据通信，并连接所述扩展区域确定子系统。

具体来说，所述目标区域定位子系统接收目标定位参数，基于所述目标定位参数确定第一数量的目标区域。

在图1的实施例中，所述目标定位参数由所述可视化定位子系统输入，所述目标定位参数包括多个高程参数以及多个地理尺度参数，所述地理尺度参数用于限定所述目标区域的范围大小。

在本实施例中，高程参数即高程点的参数，高程点为标有高程数值的信息点，通常与等高线配合表达地貌特征的高程信息。高程点分布表达上具有丰富的上下文特征，除个体高程属性上的差异外，一方面与重要地形特征单元(如山峰、鞍部及山谷等)、河流、道路等自然或人文要素目标间的分布关系，使得个体高程点在地理性质上具有不同的重要性意义；另一方面区域地形的起伏变化，使得高程点群在空间分布上呈现不同的疏密关系。

为方便描述，在本发明的各个实施例中，高程参数可以简单理解为数值化高程值，例如某个高程点的海拔高度值(或相对基准面的地理高度值等)。

地理尺度参数可以是限定目标区域的范围大小的参数，包括边界线的多个采样点的经纬度值、目标区域的面积大小值等。

相对应的，针对每一个目标区域，所述目标定位参数至少包含第一数量的高程参数H₁，H₂，L H_n；n>3，分别对应多个高程点。

所述扩展区域确定子系统，针对所述第一数量的目标区域，输出第二数量的扩展区域；

在本发明的实施例中，每个目标区域在满足扩展条件时，至少对应一个括号区域，因此，所述第一数量低于所述第二数量。

这一点，是确保本发明的技术效果的限定性条件，即基于测绘位置的合理化布局与位置定位，在兼顾测绘精度的同时提高测绘效率。

在此基础上，所述定位位置确定子系统，根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，所述定位位置用于布置定位测绘传感装置；

作为示例，每个定位位置对应一个高程点，可布置至少一个工程测绘测量传感器。

所述可视化定位子系统包括人机交互界面，在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置。

相对应的，所述目标定位参数由所述人机交互界面输入。

接下来参见图2，图2示出了图1所述所述实施例的具体工作原理。

在图2中，首先，通过可视化定位子系统的人机交互界面输入目标定位参数；

所述目标区域定位子系统接收目标定位参数，基于所述目标定位参数确定第一数量的目标区域，从而确定目标区域；

接下来，所述扩展区域确定子系统，针对所述第一数量的目标区域，输出第二数量的扩展区域。

在这个过程中，基于目标定位参数的设定，使得每个所述目标区域对应至少一个扩展区域。

若存在|H_i-H_j|≥△，则确定出一个扩展区域，△为预设高程差，1≤i,j≤n,i≠j。

如果目标区域存在多组|H_i-H_j|≥△，则针对该目标区域可确定出多个扩展区域。

然后，所述定位位置确定子系统根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置。

该过程具体包括：

将所述目标区域对应的每个目标定位参数所在的位置设定为第一定位位置；

将所述区域对应的扩展区域选择第二定位位置，所述第二定位位置与所述第一定位位置的高程差低于预设高程差；

将所述第一定位位置与所述第二定位位置作为所述布置定位测绘传感装置的多个定位位置。

在上述过程中，可在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置。

所述分层显示具体包括：

采用第一深度颜色显示所述目标区域以及位于所述目标区域的定位位置；

采用多个不同的第二深度颜色显示所述目标区域对应的所述扩展区域以及所述扩展区域的定位位置；采用第三渐变颜色显示除所述目标区域与所述扩展区域之外的其他区域。

并且，所述第三渐变颜色从第一深度颜色过渡至每个所述第二深度颜色。

显然，根据上述分层显示，可以清楚的知晓，哪些区域为已有的目标区域，哪些区域是扩展区域。

为更方便的理解本发明的实施例，下面以图示的方式进一步阐述上述实施例的实现方式。

在接下来的实施例中，以Area表示目标区域，以ExArea代表该目标区域Area对应的扩展区域；同时，为方便描述，目标区域的任意一个称之为第一目标区域，即“第一”并非特指。

同时，以C_Area表征第一目标区域Area包含的高程参数(图3中以直角空心三角形的高程点表示)集合，C_ExArea表征第一目标区域对应的扩展区域ExArea包含的高程参数(图3中以等边实心三角形的高程点表示)集合；

并且，参照图3，M_Area为第一目标区域Area的面积大小，M_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea的面积大小。

则在本发明的上述实施例中，所述目标定位参数包括多个数值降序或者升序的高程参数。

以高程参数为海拔高度值为例，则将多个高程点按照海拔高度值排序。

基于所述高程参数确定第一目标区域，具体的，还要基于海报高度值的排序趋势和所述地理尺度参数圈定目标区域。

当然，目标区域的确定还可以采用人机交互式的输入实现，例如通过触摸屏直接画圈的形式，确定封闭式的圈闭区域为目标区域，在此种形势下，圈闭区域包含至少三个已知的数字高程点。

基于所述高程参数的降序或者升序趋势，确定所述第一目标区域对应的扩展区域的数量和范围。

以上述参数表示为例，上述过程可以以如下数字化形式量化表述：

首先，所述第一目标区域Area对应的扩展区域ExArea同时满足如下两个条件：

(1)为空集，C_Area为第一目标区域Area包含的高程参数集合，C_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea包含的高程参数集合；

(2)M_Area≤M_ExArea，M_Area为第一目标区域Area的面积大小，M_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea的面积大小。

其次，令C＝C_Area∪C_ExArea，Cmax为集合C中最大高程值，Cmin为集合C中的最小高程值，则Cmax和Cmin满足如下条件之一：

(1)C_max∈C_Area,C_min∈C_ExArea，

(2)C_max∈C_ExArea,C_min∈C_Area，

满足上述条件的目标区域和扩展区域的示意图可参见图3。

上述确定扩展区域的过程，可基于上述数学表示，通过相关的数学集合的简单交集、并集运算，以及对应的元素个数分析实现，具体的，再次参见图4。

获取目标区域的多个高程参数H₁，H₂，L H_n；n>3；

若存在|H_i-H_j|≥△，则确定出一个扩展区域，△为预设高程差，1≤i,j≤n,i≠j。

如果目标区域存在多组|H_i-H_j|≥△，则针对该目标区域可确定出多个扩展区域。

本发明的技术方案，可通过人机交互式的参数输入实现，并且实现过程可转化为简单的数学集合运算过程，运算仅仅包括简单的交并运算与元素归属判断，避免了各种概率采样工具以及误差分析的过程，实现起来快速高效，利于计算机编程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种测绘用位置定位系统，所述定位系统包括目标区域定位子系统、扩展区域确定子系统、定位位置确定子系统以及可视化定位子系统；其特征在于：

所述目标区域定位子系统接收目标定位参数，基于所述目标定位参数确定第一数量的目标区域；

所述扩展区域确定子系统，针对所述第一数量的目标区域，输出第二数量的扩展区域；

所述定位位置确定子系统，用于根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，所述定位位置用于布置定位测绘传感装置；

所述可视化定位子系统包括人机交互界面，在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置；

其中，所述第一数量低于所述第二数量；每个所述目标区域对应至少一个扩展区域；

所述目标定位参数包括多个数值降序或者升序的高程参数；

基于所述高程参数确定第一目标区域；

基于所述高程参数的降序或者升序趋势，确定所述第一目标区域对应的扩展区域的数量和范围；

所述目标定位参数至少包含多个高程参数H₁，H₂，L H_n；n>3；

若|H_i-H_j|≥△，则确定出一个扩展区域，△为预设高程差，

1≤i,j≤n,i≠j；

所述第一目标区域Area对应的扩展区域ExArea同时满足如下两个条件：

(1) 为空集，C_Area为第一目标区域Area包含的高程参数集合，C_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea包含的高程参数集合；

(2)M_Area≤M_ExArea，M_Area为第一目标区域Area的面积大小，M_ExArea为第一目标区域对应的扩展区域ExArea的面积大小；

令C＝C_Area∪C_ExArea，Cmax为集合C中最大高程值，Cmin为集合C中的最小高程值，则Cmax和Cmin满足如下条件之一：

(1)C_max∈C_Area,C_min∈C_ExArea，

(2)C_max∈C_ExArea,C_min∈C_Area，

2.如权利要求1所述的一种测绘用位置定位系统，其特征在于：

所述目标定位参数由所述人机交互界面输入，所述目标定位参数包括多个高程参数以及多个地理尺度参数，所述地理尺度参数用于限定所述目标区域的范围大小。

3.如权利要求1-2任一项所述的一种测绘用位置定位系统，其特征在于：

所述定位位置确定子系统，用于根据所述目标区域以及该目标区域对应的扩展区域，确定多个定位位置，具体包括：

将所述目标区域对应的每个目标定位参数所在的位置设定为第一定位位置；

将所述区域区域对应的扩展区域选择第二定位位置，所述第二定位位置与所述第一定位位置的高程差低于预设高程差；

将所述第一定位位置与所述第二定位位置作为所述布置定位测绘传感装置的多个定位位置。

4.如权利要求3所述的一种测绘用位置定位系统，其特征在于：

所述可视化定位子系统在所述人机交互界面上分层显示所述目标区域、所述扩展区域以及所述定位位置，具体包括：

采用第一深度颜色显示所述目标区域以及位于所述目标区域的定位位置；

采用多个不同的第二深度颜色显示所述目标区域对应的所述扩展区域以及所述扩展区域的定位位置；

采用第三渐变颜色显示除所述目标区域与所述扩展区域之外的其他区域。

5.如权利要求4所述的一种测绘用位置定位系统，其特征在于：

所述第三渐变颜色从第一深度颜色过渡至每个所述第二深度颜色。

6.如权利要求1所述的一种测绘用位置定位系统，其特征在于：

每个第一目标区域对应的每个扩展区域包括所述第一目标区域，所述第一目标区域为任一目标区域。