基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，首先采集待构建图斑点，待构建图斑点数据源来自GPS采集点、屏幕取点、底图点采集点之一；然后选择构建外业调查图斑，采用滑动手势，并将滑动过程中所经过的采集点加入待构建图斑的序列，构建图斑点选择完时，若出现错误操作时，滑动手势结束，手指离开触屏，设置为手势修正与添加图斑属性阶段；如果构建图斑阶段选择采集点正确，无须修正，则跳过手势修正阶段。本发明创新性的结合多点触摸手势与土地野外调查操作，实现了图斑的快速构建与修正，操作简单，流程清晰，便于野外操作人员学习与掌握使用。
【专利说明】基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种利用多点触摸屏便携式设备，在土地调查中进行外业调查图斑采集、生成、修正的方法，属于对土地管理电子信息及其相应处理方法的领域。
【背景技术】
[0002]土地野外现场调查经常涉及到图斑的构建及其相关操作，目前土地野外调查软件多搭载于的便携式的PDA，设备多为电阻屏，受限于设备的硬件特性，只能实现单点触摸，不支持多点触摸，只能实现触笔的点击操作，操作方式单一。
[0003]目前野外图斑的构建及其修正方式主要为:以触笔单击屏幕的方式依次选取野外采集点，构建调查图斑，修正图斑时，操作为依次撤销上一步的操作，或者重新选择采集点构建图斑。
[0004]该方法存在的问题是:受限于电阻屏的操作特性，构建图斑时，使用触笔依次选取待构建图斑点，在图斑点较多的情况下，工作效率低下且增加了操作人员的工作量。由于需要借助触笔进行操作，增加了操作的不可靠性，当触笔丢失或者损坏时，将无法进行准确的操作。图斑修正同样比较复杂，当选取采集点错误或者构建图斑出现失误时，修正方案为依次的取消上一步操作直到还原到错误操作开始时的步骤，该修正方案操作不灵活，同时增加了野外调查人员的工作量。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于多点触控的android智能手机/平板电脑硬件设备，提供一种基于多点手势触摸引导的构建图斑及其快速修正方法。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明的一种基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，在构建图斑之前，初始化建立存储所有采集点容器、存储待构建图斑点容器、修正图斑点容器；首先采集待构建图斑点，待构建图斑点数据源来自GPS采集点、屏幕取点、底图点采集点之一；然后选择构建外业调查图斑，采用滑动手势，并将滑动过程中所经过的采集点加入待构建图斑的序列，构建图斑点选择完毕时，滑动手势结束，手指离开触屏，设置为手势修正与图斑属性录入阶段，若出现错误操作时，根据定义的图斑修正手势及其约束条件，对图斑形状进行修正，修正完成之后进行图斑属性录入；如果构建图斑阶段选择采集点正确，无须修正，则跳过手势修正阶段，直接对待构建图斑进行属性录入。
[0007]进一步地，所述待构建图斑点数据采集流程包括如下:
[0008]a.打开外业调查软件，导入工作底图:矢量现状图、影像金字塔图；
[0009]b.选择外业调查点的数据来源:GPS采点、屏幕取点；
[0010]c.根据选择的数据来源采点:如果为GPS采点，则利用设备的GPS接收装置，接收GPS电文，解析当前的位置，获得经纬度信息，通过坐标变换转换为WGS-84平面坐标并标注在屏幕上；如果为屏幕取点，则直接单击屏幕需要取点处，采集屏幕点，通过坐标变换，将屏幕坐标转换为WGS-84平面坐标；
[0011]d.采集点加入所有采集点容器:将采集点信息保存至所有采集点容器之中；所述所有采集点容器为存储所有外业调查采集点的容器列表，采用顺序结构存储；
[0012]e.判断采集数据是否结束:如果结束，则进入构建图斑阶段；反之，则重复C、d步骤。
[0013]进一步地，所述图斑构建流程包括如下:
[0014]a.构建图斑阶段开始，手指触摸屏幕，获得触点位置，触发手势按下阶段响应，在此阶段判定该触点是否为外业调查采集点，如果不是，说明不是构建图斑操作，执行平移、缩放操作；如果是，则开始手势滑动选取待构建图斑点；
[0015]b.随着手势的滑动依次触发若干手势滑动响应，在该阶段的每次的响应中获得相应的触点坐标，对该坐标进行判定，如果该点为外业调查采集点，则将之存入待构建图斑点容器中，并将该点的属性设置为待构建图斑点；
[0016]c.判断是否结束滑动，如果是，则进入手势弹起阶段，即手指离开触摸屏，在此阶段将操作状态设置为手势修正，进入手势修正阶段；反之，继续b步骤的操作。
[0017]进一步地，所述图斑修正流程包括如下:
[0018]a.进入图斑修正阶段，手指触摸屏幕，触发手势按下阶段响应，获得触点位置坐标，判定该点是否为待构建图斑点，若是，则开始进行手势选点图斑修正；否则，执行平移、缩放操作；
[0019]b.判定是否触发长按操作，如果选中待构建图斑点，且长按，则触发长按响应，在此阶段执行拖动点操作；
[0020]c.如果不是长按操作，则进入手势滑动阶段，手势滑动的过程中会多次触发该阶段的响应，每一次响应中，获得触点坐标位置，并判断该点是否为外业调查采集点，如果是，则加入修正图斑容器中；反之，不进行任何操作。
[0021]d.判定手势滑动是否结束，如果滑动结束，则进入下一阶段响应，反之继续c步骤的判定。
[0022]e.手势滑动结束，手指离开触摸屏将触发手势弹起阶段响应，在此阶段，根据手势按下、手势滑动两阶段的获得的修正图斑点容器中的点结合手势修正的约束条件，得到最终的手势修正类型，依据不同的手势修正类型，执行相关的操作。
[0023]进一步地，所述图斑构建流程中图斑修正手势的定义如下:
[0024]a.添加采集点:分为两类情况:
[0025]I)中间添加点:在线状地物或面状地物的中间点处添加采集点；约束条件为:满足相邻约束条件且修正图斑点容器中除去首尾点其他均为非待构建图斑点；
[0026]2)首尾添加点:主要针对线状地物的首尾节点处增加点；约束条件为:待构建图斑为线状地物，修正图斑点容器的首/尾点为待构建图斑容器中的首尾点，容器中其他点为非待构建图斑点；
[0027]b.移除采集点:移除待构建图斑中的采集点，一次只能移除一个待构建图斑点；约束条件为:修正图斑点容器中只能有三个点，且这三点依次为相邻的待构建图斑点；
[0028]c.拖动采集点:长按待构建图斑点，然后拖动至指定位置；约束条件:长按需要拖动的待构建图斑点；[0029]d.线状地物变为面状地物:将线状地物变为面状地物；约束条件:待构建图斑类型为线状地物，修正图斑点容器中只有两点，这两点为待构建图斑点容器中的首尾点；
[0030]e.面状地物变为线状地物:将面状地物变为线状地物；约束条件:待构建图斑类型为面状地物，修正图斑点容器中只有两点，该两点为待构建图斑容器中的相邻点或者首尾点。
[0031]上述具体描述中将涉及多个名词，具体解释如下:
[0032]a.外业调查采集点:指数据采集阶段采集到的调查点，包括两类:GPS采集点、屏眷米集点；
[0033]b.待构建图斑点:指构建图斑阶段通过手势选取的，用于构建图斑的外业调查采集点。
[0034]c.非待构建图斑点:指外业调查采集点，但并不是构建图斑点。
[0035]d.所有采集点容器:存储所有外业调查采集点的容器列表，采用顺序结构存储。
[0036]e.待构建图斑点容器:用于存储待构建图斑点的容器列表，采用顺序结构存储。
[0037]f.修正图斑点容器:用于存储手势选取的需要修正的调查采集点容器列表，采用顺序结构存储；
[0038]g.首尾约束条件:修正图斑点容器中的首尾点为待构建图斑点容器中的首尾点。
[0039]上述方法可以按照以下具体步骤实现:
[0040](I)采集点数据结构组织:采集点类型主要包括三类:GPS采集点、屏幕取点、底图点，三类待构建图斑点的来源不同，但实质上都包含了基本的点坐标信息(WGS-84)，抽象出接口 Point类,该接口包含基本的点坐标、点类型、是否为待构建图斑点等信息。分别新建GPS采集点类、屏幕取点类、底图点类，均实现Point接口类，这三个类构成构建图斑的点数据源。
[0041](2)数据存储结构组织:构建三类容器分别存储:所有采集点、待构建图斑点、修正图斑点。所有采集点容器用于存储所有的采集点信息；滑动手势选中的采集点加入待构建图斑点容器中，待构建图斑容器中自定义四种可能的待构建图斑类型:容器为空、点状地物、线状地物、面状地物。根据手势与采集点信息设置待构建图斑为上述一种；图斑修正阶段选择的点放入修正图斑点容器，根据自定义的手势集判定规则判定手势修正类型。
[0042](3)采集调查点信息:调查点来源有三类:GPS采集点、屏幕取点、底图点。GPS采集点获得当前位置的经纬度信息，经过经纬度到平面坐标转换变为需要的平面坐标系坐标信息。屏幕采集点获得为当前屏幕选中点坐标，经过屏幕坐标至地理坐标转化得到所需坐标信息。底图点为导入的底图上集合要素的基本点信息。将采集到的三类调查点全部存储至所有采集点容器，点属性初始化设置为“非构建图斑点”。
[0043](4)选择调查点构建图斑:采集调查点结束后，进入构建图斑阶段，通过滑动手势依次选取外业调查采集点，并加入待构建图斑点容器。
[0044](5)待构建图斑手势修正:由于存在的人为操作因素以及屏幕捕捉范围的设置，构建图斑阶段难免有可能出现错误，如果出现构建图斑错误，则进入手势修正阶段，否则，跳过该阶段。
[0045](6)添加图斑属性信息:为选择的待构建图斑添加属性信息。
[0046]有益效果:本发明的相对于现有技术而言，具有以下优点:[0047](I)创新性的结合多点触摸手势与土地野外调查操作，实现了图斑的快速构建与修正。
[0048](2)操作简单，流程清晰，便于野外操作人员学习与掌握使用。
[0049](3)本发明提供的方法工作效率较高且减少了操作人员的工作量，无需借助触笔进行操作，增加操作的稳定性和灵活性。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]图1野外调查图斑构建流程图；
[0051]图2采集点数据结构组织图；
[0052]图3基于手势引导的图斑构流程图；
[0053]图4基于手势引导的图斑修正流程图。
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。在操作的过程中，根据操作手势的变化，包括以下三个阶段:手势按下阶段、手势滑动阶段、手势弹起阶段。
[0055]如图1所示，一种基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，在构建图斑之前，初始化建立存储所有采集点容器、存储待构建图斑点容器、修正图斑点容器；首先采集待构建图斑点，待构建图斑点数据源来自GPS采集点、屏幕取点、底图点采集点之一；然后选择构建外业调查图斑，采用滑动手势，并将滑动过程中所经过的采集点加入待构建图斑的序列，构建图斑点选择完毕时，滑动手势结束，手指离开触屏，设置为手势修正与图斑属性录入阶段，若出现错误操作时，根据定义的图斑修正手势及其约束条件，对图斑形状进行修正，修正完成之后进行图斑属性录入；如果构建图斑阶段选择采集点正确，无须修正，则跳过手势修正阶段，直接对待构建图斑进行属性录入。
[0056]所述待构建图斑点数据采集流程包括如下:
[0057]a.打开外业调查软件，导入工作底图:矢量现状图、影像金字塔图；
[0058]b.选择外业调查点的数据来源:GPS采点、屏幕取点；
[0059]c.根据选择的数据来源采点:如果为GPS采点，则利用设备的GPS接收装置，接收GPS电文，解析当前的位置，获得经纬度信息，通过坐标变换转换为WGS-84平面坐标并标注在屏幕上；如果为屏幕取点，则直接单击屏幕需要取点处，采集屏幕点，通过坐标变换，将屏幕坐标转换为WGS-84平面坐标；
[0060]d.采集点加入所有采集点容器:将采集点信息保存至所有采集点容器之中；所述所有采集点容器为存储所有外业调查采集点的容器列表，采用顺序结构存储；
[0061]e.判断采集数据是否结束:如果结束，则进入构建图斑阶段；反之，则重复C、d步骤。
[0062]如图2所示，采集点数据结构组织图:GPS采集点、屏幕取点、底图点，三类数据源最核心部分为点的坐标信息，只是坐标信息的得到方式途径不同。GPS采集点信息来自GPS接收机中读取到的经纬度信息，将经纬度信息转换为WGS-84坐标信息，GPSPoint类中包含经纬度信息及WGS-84坐标信息，同时封装对点的基本操作功能。屏幕采集点信息来自手指单击触摸屏，得到触摸屏的设备坐标，然后将设备坐标转换为地理坐标系，ScreenPoint类中包含基本地理坐标信息及设备坐标信息，同样封装了对点的基本操作功能。底图采集点信息来自导入软件中的底图，底图由很多的几何单元构成，这些几何单元可能是点、线、面，如果是点状地物，直接选取该点，如果为线状或面状地物，则首先将构成该地物(线状或面状)的所有点显示出来，再通过手势单击选取得到底图采集点信息。
[0063]如图3所示，所述图斑构建流程包括如下:
[0064]a.构建图斑阶段开始，手指触摸屏幕，获得触点位置，触发手势按下阶段响应，在此阶段判定该触点是否为外业调查采集点，如果不是，说明不是构建图斑操作，执行平移、缩放操作；如果是，则开始手势滑动选取待构建图斑点；
[0065]b.随着手势的滑动依次触发若干手势滑动响应，在该阶段的每次的响应中获得相应的触点坐标，对该坐标进行判定，如果该点为外业调查采集点，则将之存入待构建图斑点容器中，并将该点的属性设置为待构建图斑点；
[0066]c.判断是否结束滑动，如果是，则进入手势弹起阶段，即手指离开触摸屏，在此阶段将操作状态设置为手势修正，进入手势修正阶段；反之，继续b步骤的操作。
[0067]如图4所示，所述图斑修正流程包括如下:
[0068]a.进入图斑修正阶段，手指触摸屏幕，触发手势按下阶段响应，获得触点位置坐标，判定该点是否为待构建图斑点，若是，则开始进行手势选点图斑修正；否则，执行平移、缩放操作；
[0069]b.判定是否触发长按操作，如果选中待构建图斑点，且长按，则触发长按响应，在此阶段执行拖动点操作；
[0070]c.如果不是长按操作，则进入手势滑动阶段，手势滑动的过程中会多次触发该阶段的响应，每一次响应中，获得触点坐标位置，并判断该点是否为外业调查采集点，如果是，则加入修正图斑容器中；反之，不进行任何操作。
[0071]d.判定手势滑动是否结束，如果滑动结束，则进入下一阶段响应，反之继续c步骤的判定。
[0072]e.手势滑动结束，手指离开触摸屏将触发手势弹起阶段响应，在此阶段，根据手势按下、手势滑动两阶段的获得的修正图斑点容器中的点结合手势修正的约束条件，得到最终的手势修正类型，依据不同的手势修正类型，执行相关的操作。
[0073]所述图斑构建流程中图斑修正手势的定义如下:
[0074]a.添加采集点:分为两类情况:
[0075]I)中间添加点:在线状地物或面状地物的中间点处添加采集点；约束条件为:满足相邻约束条件且修正图斑点容器中除去首尾点其他均为非待构建图斑点；
[0076]2)首尾添加点:主要针对线状地物的首尾节点处增加点；约束条件为:待构建图斑为线状地物，修正图斑点容器的首/尾点为待构建图斑容器中的首尾点，容器中其他点为非待构建图斑点；
[0077]b.移除采集点:移除待构建图斑中的采集点，一次只能移除一个待构建图斑点；约束条件为:修正图斑点容器中只能有三个点，且这三点依次为相邻的待构建图斑点；
[0078]c.拖动采集点:长按待构建图斑点，然后拖动至指定位置；约束条件:长按需要拖动的待构建图斑点；
[0079]d.线状地物变为面状地物:将线状地物变为面状地物；约束条件:待构建图斑类型为线状地物，修正图斑点容器中只有两点，这两点为待构建图斑点容器中的首尾点；
[0080]e.面状地物变为线状地物:将面状地物变为线状地物；约束条件:待构建图斑类型为面状地物，修正图斑点容器中只有两点，该两点为待构建图斑容器中的相邻点或者首尾点。
[0081]上述具体描述中将涉及多个名词，具体解释如下:
[0082]a.外业调查采集点:指数据采集阶段采集到的调查点，包括两类:GPS采集点、屏眷米集点；
[0083]b.待构建图斑点:指构建图斑阶段通过手势选取的，用于构建图斑的外业调查采集点。
[0084]c.非待构建图斑点:指外业调查采集点,但并不是构建图斑点。
[0085]d.所有采集点容器:存储所有外业调查采集点的容器列表，采用顺序结构存储。
[0086]e.待构建图斑点容器:用于存储待构建图斑点的容器列表，采用顺序结构存储。
[0087]f.修正图斑点容器:用于存储手势选取的需要修正的调查采集点容器列表，采用顺序结构存储；
[0088]g.首尾约束条件:修正图斑点容器中的首尾点为待构建图斑点容器中的首尾点。
[0089]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，其特征在于:在构建图斑之前，初始化建立存储所有采集点容器、存储待构建图斑点容器、修正图斑点容器；首先采集待构建图斑点，待构建图斑点数据源来自GPS采集点、屏幕取点、底图点采集点之一；然后选择构建外业调查图斑，采用滑动手势，并将滑动过程中所经过的采集点加入待构建图斑的序列，构建图斑点选择完毕时，滑动手势结束，手指离开触屏，设置为手势修正与图斑属性录入阶段，若出现错误操作时，根据定义的图斑修正手势及其约束条件，对图斑形状进行修正，修正完成之后进行图斑属性录入；如果构建图斑阶段选择采集点正确，无须修正，则跳过手势修正阶段，直接对待构建图斑进行属性录入。
2.根据权利要求1所述的基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，其特征在于:所述待构建图斑点数据采集流程包括如下: a.打开外业调查软件，导入工作底图:矢量现状图、影像金字塔图； b.选择外业调查点的数据来源:GPS采点、屏幕取点； c.根据选择的数据来源采点:如果为GPS采点，则利用设备的GPS接收装置，接收GPS电文，解析当前的位置，获得经纬度信息，通过坐标变换转换为WGS-84平面坐标并标注在屏幕上；如果为屏幕取点，则直接单击屏幕需要取点处，采集屏幕点，通过坐标变换，将屏幕坐标转换为WGS-84平面坐标； d.采集点加入所有采集点容器:将采集点信息保存至所有采集点容器之中；所述所有采集点容器为存储所有外业调查采集点的容器列表，采用顺序结构存储； e.判断采集数据是否结束:如果结束，则进入构建图斑阶段；反之，则重复C、d步骤。
3.根据权利要求1所述的基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，其特征在于:所述图斑构建流程包括如下: a.构建图斑阶段开始，手指触摸屏幕，获得触点位置，触发手势按下阶段响应，在此阶段判定该触点是否为外业调查采集点，如果不是，说明不是构建图斑操作，执行平移、缩放操作；如果是，则开始手势滑动选取待构建图斑点； b.随着手势的滑动依次触发若干手势滑动响应，在该阶段的每次的响应中获得相应的触点坐标，对该坐标进行判定，如果该点为外业调查采集点，则将之存入待构建图斑点容器中，并将该点的属性设置为待构建图斑点； c.判断是否结束滑动，如果是，则进入手势弹起阶段，即手指离开触摸屏，在此阶段将操作状态设置为手势修正，进入手势修正阶段；反之，继续b步骤的操作。
4.根据权利要求1所述的基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，其特征在于:所述图斑修正流程包括如下: a.进入图斑修正阶段，手指触摸屏幕，触发手势按下阶段响应，获得触点位置坐标，判定该点是否为待构建图斑点，若是，则开始进行手势选点图斑修正；否则，执行平移、缩放操作； b.判定是否触发长按操作，如果选中待构建图斑点，且长按，则触发长按响应，在此阶段执行拖动点操作； c.如果不是长按操作，则进入手势滑动阶段，手势滑动的过程中会多次触发该阶段的响应，每一次响应中，获得触点坐标位置，并判断该点是否为外业调查采集点，如果是，则加入修正图斑容器中；反之，不进行任何操作。d.判定手势滑动是否结束，如果滑动结束，则进入下一阶段响应，反之继续C步骤的判定。 e.手势滑动结束，手指离开触摸屏将触发手势弹起阶段响应，在此阶段，根据手势按下、手势滑动两阶段的获得的修正图斑点容器中的点结合手势修正的约束条件，得到最终的手势修正类型，依据不同的手势修正类型，执行相关的操作。
5.根据权利要求4所述的基于多点触摸屏便携式设备引导的图斑构建和修正方法，其特征在于:所述图斑构建流程中图斑修正手势的定义如下: a.添加采集点:分为两类情况: O中间添加点:在线状地物或面状地物的中间点处添加采集点；约束条件为:满足相邻约束条件且修正图斑点容器中除去首尾点其他均为非待构建图斑点； 2)首尾添加点:主要针对线状地物的首尾节点处增加点；约束条件为:待构建图斑为线状地物，修正图斑点容器的首/尾点为待构建图斑容器中的首尾点，容器中其他点为非待构建图斑点； b.移除采集点:移除待构建图斑中的采集点，一次只能移除一个待构建图斑点；约束条件为:修正图斑 点容器中只能有三个点，且这三点依次为相邻的待构建图斑点； c.拖动采集点:长按待构建图斑点，然后拖动至指定位置；约束条件:长按需要拖动的待构建图斑点； d.线状地物变为面状地物:将线状地物变为面状地物；约束条件:待构建图斑类型为线状地物，修正图斑点容器中只有两点，这两点为待构建图斑点容器中的首尾点； e.面状地物变为线状地物:将面状地物变为线状地物；约束条件:待构建图斑类型为面状地物，修正图斑点容器中只有两点，该两点为待构建图斑容器中的相邻点或者首尾点。
【文档编号】G06F3/0488GK103440103SQ201310362171
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】王慧青, 张新和, 张小国 申请人:东南大学