一种多网站poi的位置映射方法及装置制造方法
【专利摘要】一种多网站POI的位置映射方法及其装置。所述方法包括如下具体步骤：S110：建立纠正单元集合；S120：在纠正单元集合的每个纠正单元内进行区域拆分；S130：基于语义的控制点匹配；S140：多网站POI同名控制点集、检核点集自动、均匀获取；S150：位置映射模型系数解算；S160：位置映射精度评定。本发明均匀地将POI位置分成若干个单元，均匀选取控制点，综合利用语义匹配和最小二乘方法完全自动实现自动选取控制点，运用“分治”策略建立最优位置映射模型。
【专利说明】—种多网站POI的位置映射方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及空间信息领域，具体涉及一种空间位置映射方法及装置，用于建立多个网站POI之间的位置映射关系。
【背景技术】
[0002]POI (Point Of Interest,兴趣点)是地理信息服务的重要内容,在应急指挥、智能交通、公共安全、物流管理、电子商务以及其它各类LBS (Locat1n Based Service,位置服务)服务等领域发挥中重要作用。随着互联网技术的发展，互联网POI信息资源日益丰富，互联网包含的丰富P0.1数据已经作为扩大和更新POI数据库的重要数据源。然而，多网站POI数据源存在着位置信息不一致的问题，采用传统的人工/人机交互方式建立位置映射关系费时费力且精度较低，因此迫切需要自动构建多网站POI位置映射关系的方法。
[0003]1、控制点选取方法
[0004]建立多网站POI的位置映射关系，控制点的合理选取是关键的一步。控制点的数量及点位分布状况将严重影响位置映射的精度。点位分布不合理会直接导致局部变形。为了减少控制点选取不准确及分布不均匀造成的不良影响，需要大量的多余控制点，同时选取的POI控制点应当均匀分布在POI点集所在的地理范围内。控制点的数量、分布和精度将直接影响位置映射的效果。
[0005]在现有技术中，控制点的选取主要有三种方法:纯人工选取控制点、人机交互式选取控制点以及匹配自动生成控制点。
[0006](I)人工选取控制点:不同网站POI的控制点选取方式，可以根据操作者的经验，人工判读POI的属性信息。待映射的POI坐标信息为(r，c)，而基准的POI坐标信息为(X，y)，建立相应的坐标点对，从而生成控制点。此方式对操作者的工作量和经验有比较大的依赖性，时间开销大，控制点的选取精度难以保证。
[0007](2)人机交互式选取地面控制点:该方法是操作者先根据经验，通过人机交互的方式选取几个控制点，利用这些控制点确定大致的变换参数，然后利用识别技术，在POI的地理范围内获得足够的控制点，从而更精确的确定转换参数。此方式实现了人机结合，在一定程度上降低了对时间的消耗，结果具有较好的客观性。在选取的过程中，起决定因素的是人机交互选取的控制点精度，以及识别技术的可靠程度。
[0008](3)自动选取控制点:这种选取控制点的过程，不需要人机交互和人工参与，完全依靠计算机的自动识别，查找出控制点，进而建立位置映射模型，此方式能够最大限度地减少时间的开销和人力的成本。目前控制点的自动选取方法在遥感影像领域研究较多，而在多网站POI领域较少涉及。针对多网站POI数据主要是通过识别技术自动选取控制点，但是这种方法匹配出的控制点位置往往分布不均匀，导致位置映射解算过程中出现法方程系数矩阵病态的情况导致局部变形；且在大的地理范围内，仅仅依靠识别技术而不与区域划分等方法相结合，位置映射难以达到全局最优效果，无法满足实际应用对于POI精度的要求。
[0009]2、位置映射方法
[0010]现有技术的常见的位置映射方法有平均位移法、相似变换法、多项式法等:
[0011](I)平均位移法:通过对不同数据源的地理位置添加位移量建立位置映射关系，位移量通常取公共点的平均位移。平均位移模型按照矩阵形式表示如下:
【权利要求】
1.一种多网站POI位置映射方法，包括如下步骤: SI 10.建立纠正单元集合: 根据POI点集的地理坐标集合分别计算最小和最大地理坐标，得到的最小和最大地理坐标就是POI点集的地理范围，利用某一地理间隔将POI点集的地理范围划分为N*N的小网格，所述N*N的网格全集构成了纠正单元集合； S120.在纠正单元集合的每个纠正单元内进行区域拆分: 建立好纠正单元集合后，为了保证在纠正单元集合的每个纠正单元内控制点的均匀分布，将每个纠正单元均匀拆分成多个坐标子格网，构成控制点的坐标子格网，为了保证在纠正单元集合的每个纠正单元内检核点的均匀分布，还将每个纠正单元均匀拆分成多个坐标子格网，构成检核点的坐标子格网； S130.基于语义的控制点匹配: 对来源于不同网站的POI名称，利用中文分词工具进行分词，然后根据分词后的词组串判定其是否为同一个控制点； S140.多网站POI同名控制点集、检核点集自动、均匀获取: 在每个控制点子格网范围，利用语义匹配的方法，自动获取控制点，并加入控制点集合，在每个检核点子格网范围，利用语义匹配的方法，自动获取至少I个检核点，并加入检核点集； S150.解算位置映射模型系数 利用上述步骤得到的控制点和检核点集，选用二阶多项式变换模型，分别对于每个纠正单元解算位置映射模型系数； 其中，二阶多项式变换模型通过公式(I)以矩阵形式进行表达为:
其中，r, c是某一网站POI的地理坐标，X, y是另外一个网站POI的地理坐标，m0> Hi1 >m2、m3、m4、m5、n0> Ii1 > n2、n3、n4、n5是二阶多项式模型中的位置映射系数,所述地理坐标即经度和纬度。
2.根据权利要求1所述的多网站POI位置映射方法，其特征在于: 在建立纠正单元集合步骤中，所述地理间隔为4°、2°、1°、30'或15'。
3.根据权利要求1所述的多网站POI位置映射方法，其特征在于: 在纠正单元集合的每个纠正单元内进行区域拆分步骤中，将每个纠正单元均匀拆分成6*6的坐标子格网，构成控制点的坐标子格网，将每个纠正单元均匀拆分成12*12的坐标子格网，构成检核点的坐标子格网。
4.根据权利要求1所述的多网站POI位置映射方法，其特征在于:在解算位置映射模型系数步骤中，首先根据二阶多项式变换模型列出误差方程，随后根据间接平差的方法计算误差方程中的位置映射系数； 其中，采用二阶多项式模型求得位置映射系数的最或然值，由公式(I)列出误差方程如下
V包括Vx、Vy,表示对另外一个网站POI地理坐标的改正，B是误差方程的系数矩阵，B通过某一网站POI的地理坐标计算得到；I包括X和y，是另外一个网站POI地理坐标，mi:to表示位置映射系数的解算初始值，Ami表示位置映射系数的解算改正数； 根据间接平差的计算方法，由矩阵运算:
Δ = (BtB) ^1BtI 解算出位置映射系数Δ。
5.根据权利要求1所述的多网站POI位置映射方法，其特征在于: 在S150之后，还具有S160:位置映射精度评定， 对纠正单元集合，遍历其中每一个纠正单元，利用每个纠正单元解算得到的位置映射系数△，计算出检核点集的中误差、最大误差和最小误差，完成对多网站POI位置映射精度评定。
6.一种多网站POI位置映射装置，包括如下单元: 纠正单元集合建立单元(210): 根据POI点集的地理坐标集合分别计算最小和最大地理坐标，得到的最小和最大地理坐标就是POI点集的地理范围，利用某一地理间隔将POI点集的地理范围划分为N*N的小网格，所述N*N的网格全集构成了纠正单元集合； 区域拆分单元(220): 建立好纠正单元集合后，为了保证在纠正单元集合的每个纠正单元内控制点的均匀分布，将每个纠正单元均匀拆分成多个坐标子格网，构成控制点的坐标子格网，为了保证在纠正单元集合的每个纠正单元内检核点的均匀分布，还将每个纠正单元均匀拆分成多个坐标子格网，构成检核点的坐标子格网；基于语义的控制点匹配单元(230): 对来源于不同网站的POI名称，利用中文分词工具进行分词，然后根据分词后的词组串判定其是否为同一个控制点； 控制点集、检核点集获取单元(240): 在每个控制点子格网范围，利用语义匹配的方法，自动获取控制点，并加入控制点集合，在每个检核点子格网范围，利用语义匹配的方法，自动获取至少I个检核点，并加入检核点集； 位置映射模型系数解算单元(250) 利用上述单元得到的控制点和检核点集，选用二阶多项式变换模型，分别对于每个纠正单元解算位置映射模型系数； 其中，二阶多项式变换模型通过公式(I)以矩阵形式进行表达为:
其中，r, c是某一网站POI的地理坐标，X, y是另外一个网站POI的地理坐标，m0> Hi1 >m2、m3、m4、m5、n0> Ii1 > n2、n3、n4、n5是二阶多项式模型中的位置映射系数,所述地理坐标即经度和纬度。
7.根据权利要求6所述的多网站POI位置映射装置，其特征在于: 在建立纠正单元集合单元中，所述地理间隔为4°、2°、1°、30'或15'。
8.根据权利要求6所述的多网站POI位置映射装置，其特征在于: 在区域拆分单元中，将每个纠正单元均匀拆分成6*6的坐标子格网，构成控制点的坐标子格网，将每个纠正单元均匀拆分成12*12的坐标子格网，构成检核点的坐标子格网。
9.根据权利要求6所述的多网站POI位置映射装置，其特征在于: 在位置映射模型系数解算单元中，首先根据二阶多项式变换模型列出误差方程，随后根据间接平差的方法计算误差方程中的位置映射系数； 其中，采用二阶多项式模型求得位置映射系数的最或然值，由公式(I)列出误差方程如下
V包括Vx、Vy,表示对另外一个网站POI地理坐标的改正，B是误差方程的系数矩阵，B通过某一网站POI的地理坐标计算得到；I包括X和y，是另外一个网站POI地理坐标，mi:to表示位置映射系数的解算初始值，Ami表示位置映射系数的解算改正数； 根据间接平差的计算方法，由矩阵运算:
Δ = (BtB) ^1BtI 解算出位置映射系数Δ。
10.根据权利要求1所述的多网站POI位置映射装置，其特征在于: 还包括:位置映射精度评定单元(260) 对纠正单元集合，遍历其中每一个纠正单元，利用每个纠正单元解算得到的位置映射系数△，计算出检核点集的中误差、最大误差和最小误差，完成对多网站POI位置映射精度评定。
【文档编号】G06F17/30GK104199937SQ201410455721
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】刘纪平, 王勇, 杨毅, 罗安, 张福浩, 王亮 申请人:中国测绘科学研究院