一种基于电子地图的高精度单点定位方法与流程

文档序号:12467532阅读:553来源:国知局
一种基于电子地图的高精度单点定位方法与流程
本发明涉及定位测量领域,具体涉及一种基于电子地图的高精度单点定位方法。
背景技术
:提高单点定位精度一直是定位技术中的难点问题,利用普通的民用设备单点精度都在15~30米左右,不能满足定位要求的精度。高精度的专业测量仪器价格居高不下,还需要专业技术人员来操作,定位复杂、成本高。技术实现要素:本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此,本发明的目的在于提出一种基于电子地图的高精度单点定位方法,使测量人能够用普通的智能终端加上简单的距离测量就能获得比普通民用设备获得的单点定位精度提高到一个数量级以上。为了实现上述目的,本发明的实施例公开了一种基于电子地图的高精度单点定位方法,包括以下步骤:将电子地图放大至最大级别并且换至卫星图模式;在所述电子地图中选定靠近待测点第一标识点和第二标识点,获取所述第一标识点的第一GPS坐标和所述第二标识点的第二GPS坐标;通过所述电子地图量取所述第一标识点与所述待测点之间的第一距离和所述第二标识点与所述待测点的第二距离;根据所述第一GPS坐标和所述第二GPS坐标计算所述第一标识点和所述第二标识点的第三距离;以所述第一标识点为坐标原点建立横纵坐标系,根据所述第一GPS坐标和所述第二GPS坐标得到所述第二标识点的数学坐标;将所述第一标识点、所述第二标识点和所述待测点连成三角形,根据所述第二标识点的数学坐标、所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离得到所述待测点的GPS坐标。根据本发明实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法,在电子地图上选择的两个参考点,并获取其GPS坐标,然后测量待测点与两个参考点之间的距离进而得到待测点的GPS坐标,能使测量人能够用普通的智能终端加上简单的距离测量就能获得比普通民用设备获得的单点定位精度提高到一个数量级以上。另外,根据本发明上述实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法,还可以具有如下附加的技术特征:进一步地,所述根据所述第二标识点的数学坐标、所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离得到所述待测点的GPS坐标进一步包括:设定第二标识点、所述第一标识点之间的连线与所述待测点、所述第一标识点之间的连线形成的夹角为α,设定所述待测点、所述第一标识点之间的连线与所述横纵坐标系的X轴之间的夹角为β,则:α+β=sin-1(BydAB)]]>β=cos-1(dAB2+dCA2-dBC22*dAB*dCA)]]>其中,By表示所述第二标识点的所述数学坐标中的纵坐标,dAB表示所述第三距离,dCA表示所述第一距离、dBC表示所述第二距离,联立上述公式得到α;根据α和所述第一距离通过以下公式得到所述待测点的数学坐标:Cx=dAC*cosαCy=dAC*sinα其中,Cx表示所述待测点的数学坐标中的横坐标,Cy表示所述待测点的数学坐标中的纵坐标;通过以下公式得到所述待测点的GPS坐标:Ctx=Atx+Cx*360/(2*PI*R)Cty=Aty+Cy*360/(2*PI*R)其中,Ctx表示所述待测点的GPS坐标中的横坐标,Cty表示所述待测点的GPS坐标中的纵坐标,Atx表示所述第一GPS坐标中的横坐标,Aty表示所述第一GPS坐标中的纵坐标,PI表示圆周率,R表示地球半径。进一步地,所述电子地图为百度地图或谷歌地图。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本发明一个实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法的流程图;图2是本发明一个实施例的在电子题图中选取第一标识点和第二标识点的示意图;图3是本发明一个实施例的根据第一标识点、第二标识点和待测点建立横纵坐标系的示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。参照下面的描述和附图,将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中,具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式,来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式,但是应当理解,本发明的实施例的范围不受此限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。以下结合附图描述根据本发明实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法。图1是本发明一个实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法的流程图。请参考图1,一种基于电子地图的高精度单点定位方法,包括以下步骤:S1:将电子地图放大至最大级别并且换至卫星图模式。在本发明的一个实施例中,电子地图包括百度地图和谷歌地图。S2:在电子地图中选定靠近待测点第一标识点和第二标识点,获取第一标识点的第一GPS坐标和第二标识点的第二GPS坐标。具体的,在待测点附近选择具有明显标识的点A和点B,双击这两点可以从地图上获取这两点的GPS坐标,其中GPS坐标包括经度坐标和纬度坐标。S3:通过电子地图量取第一标识点与待测点之间的第一距离和第二标识点与待测点的第二距离。具体地,在电子地图上使用距离量取工具,分别量取第一距离和第二距离。S4:根据第一GPS坐标和第二GPS坐标计算第一标识点和第二标识点的第三距离。具体地,通过以下公式计算第一标识点A和第二标识点B之间在电子地图上的距离:dtAB=(Bx-Ax)2+(By-Ay)2]]>其中,dtAB表示第一标识点A和第二标识点B之间在电子地图上的距离,(Bx,By)表示第二标识点的数学坐标,(Ax,Ay)表示第一坐标点的数学坐标。则第一标识点和第二标识点之间的第三距离通过以下公式计算得到:dAB=dtAB*2*PI*R/360其中,dAB表示上述第三距离,PI表示圆周率,R表示地球半径。S5:以第一标识点为坐标原点建立横纵坐标系,根据第一GPS坐标和第二GPS坐标得到第二标识点的数学坐标。S6:将第一标识点、第二标识点和待测点连接成三角形根据第二标识点的数学坐标、第一距离、第二距离和第三距离得到待测点的GPS坐标。在本发明的一个实施例中,步骤S6进一步包括:S601:设定第二标识点、第一标识点之间的连线与待测点、第一标识点之间的连线形成的夹角为α,设定待测点、第一标识点之间的连线与横纵坐标系的X轴之间的夹角为β,则:α+β=sin-1(BydAB)]]>β=cos-1(dAB2+dCA2-dBC22*dAB*dCA)]]>其中,By表示第二标识点的数学坐标中的纵坐标,dAB表示第三距离,dCA表示第一距离、dBC表示第二距离,联立上述公式得到α;S602:根据α和第一距离通过以下公式得到待测点的数学坐标:Cx=dAC*cosαCy=dAC*sinα其中,Cx表示待测点的数学坐标中的横坐标,Cy表示待测点的数学坐标中的纵坐标;S603:通过以下公式得到待测点的GPS坐标:Ctx=Atx+Cx*360/(2*PI*R)Cty=Aty+Cy*360/(2*PI*R)其中,Ctx表示待测点的GPS坐标中的横坐标,Cty表示待测点的GPS坐标中的纵坐标,Atx表示第一GPS坐标中的横坐标,Aty表示第一GPS坐标中的纵坐标,PI表示圆周率,R表示地球半径。为使本领域技术人员进一步理解本申请,将通过以下实施例进行详细说明。实施例S1:将电子地图放大至最大级别并且换至卫星图模式。S2:图2是本发明一个实施例的在电子题图中选取第一标识点和第二标识点的示意图。,如图2所示,在待测点附近选择具有明显标识的点A和点B。双击这两点可以从地图上获取这两点的GPS坐标,其中GPS坐标包括经度坐标和纬度坐标。第一标识点A和第二标识点B的GPS坐标分别为:A(116.332810,39.997954),B(116.333352,39.998404)。S3:图3是本发明一个实施例的根据第一标识点、第二标识点和待测点建立横纵坐标系的示意图。如图3所示,电子地图上使用距离量取工具,得到第一标识点A与待测点C之间的距离AC=121.965米,第二标识点B与待测点C之间的距离BC=57.569米。S4:计算得到AB的距离为:dtAB=(116.333352-116.332810)2+(39.998410-39.997954)2=0.000708.]]>则dtAB=0.00070830784*2*3.14159265359*6370856/360=78.758(米)。S5:以第一标识点为坐标原点建立横纵坐标系,根据第一GPS坐标和第二GPS坐标得到第二标识点的数学坐标(Bx,By)。Bx=(116.333352–116.332810)*2*3.14159265359*6370856/360=60.266;By=(39.998410–39.997954)*2*3.14159265359*6370856/360=50.704S6:设定第二标识点、第一标识点之间的连线与待测点、第一标识点之间的连线形成的夹角为α,设定待测点、第一标识点之间的连线与横纵坐标系的X轴之间的夹角为β,则:α+β=sin-150.70478.758=40.0750;]]>β=cos-178.7582+121.9652-57.56922*78.758*121.965=cos-10.92466=22.3830;]]>则α=40.0750–22.3830=17.6920。Cx=dAC*cosα=121.965*0.9527=116.196;Cy=dAC*sinα=121.965*0.3039=37.065;则:Ctx=Atx+Cx*360/(2*PI*R)=116.332810+116.196*360/40029268.813=116.333854;Cty=Aty+Cy*360/(2*PI*R)=39.997954+37.065*360/40029268.813=39.998287;则得出C点的GPS坐标为(116.333854,39.998287)。为了验证本申请的准确性,该点用厘米级定位设备进行了实测,测得结果为:(116.3338559,39.9982850),两点之间的距离为:误差小于1米,满足本发明的预期要求,比现有的民用终端单点定位精度提高了接近两个数量级。另外,本发明实施例的基于电子地图的高精度单点定位方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,不做赘述。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同限定。当前第1页1 2 3 
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