本發(fā)明涉及一種交通渠化地圖設(shè)計開發(fā)方法，屬于計算機數(shù)字地圖技術(shù)、智能交通技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有地圖(二維矢量圖)一般由點、線、面的矢量圖形和圖標(biāo)、文字疊加組成。由測繪單位根據(jù)一定的地理坐標(biāo)系實際測量與繪制而成，多采用ArcMap等地圖軟件直接繪制并發(fā)布，一般的地圖多采用單一的地理坐標(biāo)點和文字描述標(biāo)注單點位置信息；采用雙向線條分行駛方向繪制道路信息；采用圓形、不規(guī)則矩形繪制區(qū)域和范圍信息；目前已經(jīng)發(fā)布的一般地圖(如百度地圖、高德地圖)可以滿足公眾的實際使用需求，但對于交通規(guī)劃設(shè)計與交通管理等方面的需求難于滿足。

現(xiàn)有地圖(二維矢量圖)圖形結(jié)構(gòu)相對單一，對顯示復(fù)雜結(jié)構(gòu)圖案信息不夠詳細(xì)，傳統(tǒng)矢量地圖繪制方式工作量大、制作成本高，不能滿足復(fù)雜圖案的繪制與顯示要求。

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)道路設(shè)計越來越復(fù)雜與規(guī)范，主要表現(xiàn)在路面寬、車道多、綠化帶和景觀增多、非機動車道和隔離欄設(shè)計普遍、道路開口信息增多等。道路交叉口設(shè)計越來越復(fù)雜與規(guī)范，具體表現(xiàn)為交叉口進(jìn)口道路展寬設(shè)計、人行橫道和安全島設(shè)計、交叉口行車秩序與車道設(shè)計、車道功能提示標(biāo)志與指路標(biāo)志設(shè)計、交叉口機動車紅綠燈及行人燈設(shè)計、交叉口信號控制方案設(shè)計、交叉口科技監(jiān)控設(shè)備安裝與設(shè)計等。道路與交叉口的規(guī)范建設(shè)大大提升了城鎮(zhèn)環(huán)境與面貌，也給管理部門的對道路和交通的管理帶來極大的挑戰(zhàn)；主要表現(xiàn)在道路屬性、基礎(chǔ)設(shè)施、管控設(shè)備等信息掌握不準(zhǔn)確，交通組織方式信息掌握不準(zhǔn)確，只有通過傳統(tǒng)的圖紙或CAD文件查看相關(guān)信息，在道路和交叉口超過一定數(shù)量時，紙質(zhì)文檔難于檢索與查詢，電子文件打開需要安裝特定的收費軟件才能查看，當(dāng)需要共享電子文件時效率尤其低下。因此，本發(fā)明提出了一種新的產(chǎn)品設(shè)計，即設(shè)計交通渠化地圖，可以不需要特定軟件，采用計算機或手機終端系統(tǒng)內(nèi)置的web瀏覽器瀏覽相關(guān)的道路與交叉口渠化屬性，并且用地圖化的操作方式如放大、縮小、平移、拖拽滑動、鷹眼等方式查看交通渠化，大幅提升了城鎮(zhèn)道路交通渠化信息的查詢檢索水平。

由于道路交通渠化信息包含的信息非常廣泛，圖層多、圖案復(fù)雜，要將此類信息創(chuàng)建成為地圖，需要大量的測繪工作，如用傳統(tǒng)的繪圖方式很難滿足實際需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提出一種交通渠化地圖設(shè)計開發(fā)方法，用以解決現(xiàn)有地圖主要以線條的方式顯示道路信息，即一條線段表示一個路段，難以描述道路的詳細(xì)基本屬性，如道路寬度、坡度、車道信息等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種交通渠化地圖設(shè)計開發(fā)方法，

步驟1：設(shè)計交通渠化地圖的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括圖層結(jié)構(gòu)、圖案構(gòu)造、圖層顯示；

圖層結(jié)構(gòu)：包括交通渠化信息圖層和位置標(biāo)注信息圖層以及屬性參數(shù)數(shù)據(jù)指定；

圖案構(gòu)造：對上述圖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖形化顯示，對其中包含的圖層信息和參數(shù)信息進(jìn)行圖案構(gòu)造與層級疊加指定；

圖層顯示：根據(jù)交通渠化圖層結(jié)構(gòu)與圖案構(gòu)造，按照指定的比例尺以放大、縮小、拖動、平移、鷹眼的方式顯示圖層；

步驟2：根據(jù)步驟1中設(shè)計的交通渠化地圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行渠化信息采集測量，測量后利用測量信息進(jìn)行交通渠化信息繪圖，采用矢量圖繪制工具繪制道路交通渠化內(nèi)容；

步驟3：根據(jù)步驟2中繪制的交通渠化信息通過三點地理坐標(biāo)系匹配糾偏方法生成交通渠化地圖：

步驟3.1：根據(jù)步驟2繪制的渠化矢量信息，指定平面矢量坐標(biāo)系，根據(jù)該坐標(biāo)系生成交通渠化平面矢量數(shù)據(jù)信息，平面矢量數(shù)據(jù)信息至少包含一種平面矢量坐標(biāo)系；

步驟3.2：選擇交通渠化地圖的三個位置點，測量位置點的平面坐標(biāo)和WGS-84坐標(biāo)，所述位置點的選擇特征在于參考指定區(qū)域衛(wèi)星影像地圖的地標(biāo)點；

步驟3.3：計算上述三個位置點的相對偏移量，采用指定的計算流程與方法，所述的相對偏移量指的是由平面坐標(biāo)偏移；

步驟3.4：根據(jù)三個位置點的偏移量，根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)系WGS-84(World Geodetic System-1984Coordinate System，一種國際上采用的地心坐標(biāo)系，簡稱WGS-84)生成整個交通渠化地圖，采用由點到面的GIS生成方法，還包括部分坐標(biāo)點的線性偏移處理；

步驟4：將信息坐標(biāo)匹配后的交通渠化地圖配圖與發(fā)布，按照步驟1所述的結(jié)構(gòu)要求，配置交通渠化地圖，通過地圖發(fā)布容器發(fā)布交通渠化地圖。

所述交通渠化信息圖層包括但不僅限于如下內(nèi)容：道路邊緣線、車道分界線、道路中心線，隔離欄、停車線、人行橫道線、導(dǎo)向箭頭、安全島、導(dǎo)流島、道路開口、公交站、停車泊位。

所述地圖標(biāo)注信息圖層包括但不僅限于政府單位、居民小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校。

所述參數(shù)信息包括名稱、類型、編號、分組、代碼、長度、其它字段，其它字段可為N個，N取整數(shù)。

所述圖層顯示功能采用地圖化的方式操作與瀏覽交通渠化信息；包括采用瀏覽器、電腦客戶端、手機客戶端的方式獲取信息。

步驟3.1所述的平面坐標(biāo)包括平面直角坐標(biāo)系和墨卡托投影，平面坐標(biāo)計算根據(jù)左手法則轉(zhuǎn)換為第一象限坐標(biāo)點。

步驟3.3所述的相對偏移量還包括旋轉(zhuǎn)因子、縮放因子值的計算。

步驟3.4所述的線性偏移處理，以指定的某點為糾偏基準(zhǔn)點，以該點附近一定距離的某終點為糾偏點，計算兩點的線性偏移量。

本發(fā)明創(chuàng)建了一種新的地圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，即交通渠化地圖，地圖包含特定的圖層，是一種能顯示道路屬性信息的地圖，即不是用傳統(tǒng)的線條繪制道路，而是將道路的車道、邊界、寬度、綠化等信息數(shù)字地圖化的高精度地圖產(chǎn)品，主要包括道路邊緣線、車道分界線、道路中心線、隔離欄、停車線、人行橫道線、導(dǎo)向箭頭、隔離欄、導(dǎo)流島、道路開口、公交站和停車泊位等圖層；地圖標(biāo)注信息圖層主要包括較大交通吸引點如政府單位、居民小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等圖層。渠化地圖刪除了大量與交通關(guān)聯(lián)度不高的圖層，精細(xì)化的增加了大量與交通關(guān)聯(lián)的屬性圖層。結(jié)構(gòu)布局科學(xué)合理，在保證顯示簡約的前提下高效的顯示渠化信息。

本發(fā)明創(chuàng)建了一種新的地圖產(chǎn)品配置方式，即在上述圖層的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套配置規(guī)范，將不同圖層的顯示比例尺范圍、圖層的配置參數(shù)、圖層的顏色和形狀等按規(guī)范配置與管理。具體內(nèi)容有：(1)道路邊緣線、車道分界線、道路中心線圖層最大顯示比例尺為8萬，最小顯示比例尺為800；(2)隔離欄、停車線、人行橫道線、導(dǎo)向箭頭、安全島、導(dǎo)流島、道路開口、公交站和停車泊位等圖層最大顯示比例尺為3萬，最小顯示比例尺為800；(3)較大交通吸引點如政府單位、居民小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等圖層最大顯示比例尺為3萬，最小顯示比例尺為800；分組原則和顏色配置等其他配置參數(shù)詳見實施方式。

開發(fā)了一套渠化地圖開發(fā)流程，按照渠化地圖產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)構(gòu)與圖層配置標(biāo)注，生成所設(shè)計地圖產(chǎn)品按如下步驟進(jìn)行：(1)道路信息測量與采集，(2)采用工具軟件繪制矢量信息，(3)采用三點地理坐標(biāo)系糾偏匹配方法生成道路GIS信息，(4)GIS軟件配圖，(5)地圖發(fā)布。詳細(xì)方法見實施方式。

制定了一套渠化地圖生產(chǎn)所需測繪方式，根據(jù)地圖產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)流程，結(jié)合渠化信息的特征，基礎(chǔ)矢量信息測量工作量大，在實踐中，可測量與記錄如下主要參數(shù)：道路名稱(R1,R2,R3...Rn)、路段編號(N1,N2,N3...Nn)、道路斷面(L1,L2,L3...Ln)寬度、車道數(shù)(C1,C2,C3...Cn)、路口樁號位置坐標(biāo)(Z1,Z2,Z3...Zn)。通過上述的測量信息，其他渠化信息主要通過相對距離法確定位置，并通過多點位置計算長度。詳細(xì)方法見實施方式。

開發(fā)了一種新的平面渠化圖與GIS渠化圖的匹配方法，解決傳統(tǒng)的平面圖增加空間地理信息的技術(shù)難題。由于使用AUTOCAD等矢量圖工具繪制的平面圖沒有空間地理信息，傳統(tǒng)的增加GI S信息的方法存在匹配不準(zhǔn)的問題，本發(fā)明開發(fā)的三點地理坐標(biāo)系糾偏匹配方法可有效解決該難題，本方法的主要內(nèi)容有：(1)坐標(biāo)系選擇：使用矢量圖軟件繪制圖案遵循右手直角坐標(biāo)原則，選擇墨卡托平面坐標(biāo)系；地理坐標(biāo)系選擇WGS84地理坐標(biāo)系。(2)地圖匹配：包含平面矢量圖與墨卡托匹配方法和墨卡托坐標(biāo)與地理坐標(biāo)系匹配方法兩項內(nèi)容，先在平面選擇呈現(xiàn)三角形狀的三個坐標(biāo)點并記錄(Px,Py)，找到三點的地理坐標(biāo)(Gx,Gy)，計算出墨卡托坐標(biāo)點(Mx,My)，根據(jù)三點坐標(biāo)信息，計算絕對偏移量與相對偏移量，根據(jù)三個位置偏移量計算剩余點位的偏移，最后反算出矢量圖的地理坐標(biāo)值，生成數(shù)據(jù)文件。(3)地圖糾偏：由于受到球面坐標(biāo)變換的影像，還需對渠化地圖糾偏，具體方式為通過衛(wèi)星影像地圖疊加匹配方法，查找有位置偏移的坐標(biāo)點，通過上述相對偏移計算方法得到相關(guān)值，修改生成的地理位置信息。

地圖信息數(shù)據(jù)局部更新方法。針對渠化地圖繪制工作量大，更新頻繁，本發(fā)明提出了一種符合渠化制圖的方法，解決地圖局部更新的問題。具體方式為在圖層目錄設(shè)計的基礎(chǔ)上，在實際生成圖層時，增加上述的道路名稱(R1,R2,R3...Rn)、路段編號(N1,N2,N3...Nn)、道路斷面(L1,L2,L3...Ln)的屬性字段，對矢量圖形實行按編號管理，在信息更新后實施步驟5時，按照上述屬性查找局部需要更新的內(nèi)容，詳細(xì)方法見實施方式。

本發(fā)明的有益效果是：

1.通過地圖化的操作方式，即放大、縮小、平移等快速直觀的顯示交通渠化信息

2.通過輔助開發(fā)的工具軟件，能快速的繪制渠化地圖

3.通過地圖制作與發(fā)布，可以在網(wǎng)頁、客戶端、手機移動端等方便的查看道路渠化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明涉及的交通渠化地圖基本圖案構(gòu)造圖；

圖2是本發(fā)明涉及的交通渠化地圖產(chǎn)品外觀圖

圖3是本發(fā)明涉及的交通渠化地圖開發(fā)流程圖

圖4是本發(fā)明涉及的交通渠化地圖主要圖層結(jié)構(gòu)圖

圖5是本發(fā)明涉及的交通渠化地圖地圖匹配步驟流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明內(nèi)容、技術(shù)方案與優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

一種交通渠化地圖設(shè)計開發(fā)方法，

步驟1：設(shè)計交通渠化地圖的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括圖層結(jié)構(gòu)、圖案構(gòu)造、圖層顯示；

圖層結(jié)構(gòu)：包括交通渠化信息圖層和位置標(biāo)注信息圖層以及屬性參數(shù)數(shù)據(jù)指定；

圖案構(gòu)造：對上述圖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖形化顯示，對其中包含的圖層信息和參數(shù)信息進(jìn)行圖案構(gòu)造與層級疊加指定；

圖層顯示：根據(jù)交通渠化圖層結(jié)構(gòu)與圖案構(gòu)造，按照指定的比例尺以放大、縮小、拖動、平移、鷹眼的方式顯示圖層；

步驟2：根據(jù)步驟1中設(shè)計的交通渠化地圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行渠化信息采集測量，測量后利用測量信息進(jìn)行交通渠化信息繪圖，采用矢量圖繪制工具繪制道路交通渠化內(nèi)容；

步驟3：根據(jù)步驟2中繪制的交通渠化信息通過三點地理坐標(biāo)系匹配糾偏方法生成交通渠化地圖：

步驟3.1：根據(jù)步驟2繪制的渠化矢量信息，指定平面矢量坐標(biāo)系，根據(jù)該坐標(biāo)系生成交通渠化平面矢量數(shù)據(jù)信息，平面矢量數(shù)據(jù)信息至少包含一種平面矢量坐標(biāo)系；

步驟3.2：選擇交通渠化地圖的三個位置點，測量位置點的平面坐標(biāo)和WGS-84坐標(biāo)，所述位置點的選擇特征在于參考指定區(qū)域衛(wèi)星影像地圖的地標(biāo)點；

步驟3.3：計算上述三個位置點的相對偏移量，采用指定的計算流程與方法，所述的相對偏移量指的是由平面坐標(biāo)偏移；

步驟3.4：根據(jù)三個位置點的偏移量，根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)系WGS-84生成整個交通渠化地圖，采用由點到面的GIS生成方法，還包括部分坐標(biāo)點的線性偏移處理；

步驟4：將信息坐標(biāo)匹配后的交通渠化地圖配圖與發(fā)布，按照步驟1所述的結(jié)構(gòu)要求，配置交通渠化地圖，通過地圖發(fā)布容器發(fā)布交通渠化地圖。

所述交通渠化信息圖層包括但不僅限于如下內(nèi)容：道路邊緣線、車道分界線、道路中心線，隔離欄、停車線、人行橫道線、導(dǎo)向箭頭、安全島、導(dǎo)流島、道路開口、公交站、停車泊位。

所述地圖標(biāo)注信息圖層包括但不僅限于政府單位、居民小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校。

所述參數(shù)信息包括名稱、類型、編號、分組、代碼、長度、其它字段，其它字段可為N個，N取整數(shù)。

所述圖層顯示功能采用地圖化的方式操作與瀏覽交通渠化信息；包括采用瀏覽器、電腦客戶端、手機客戶端的方式獲取信息。

步驟3.1所述的平面坐標(biāo)包括平面直角坐標(biāo)系和墨卡托投影，平面坐標(biāo)計算根據(jù)左手法則轉(zhuǎn)換為第一象限坐標(biāo)點。

步驟3.3所述的相對偏移量還包括旋轉(zhuǎn)因子、縮放因子值的計算。

步驟3.4所述的線性偏移處理，以指定的某點為糾偏基準(zhǔn)點，以該點附近一定距離的某終點為糾偏點，計算兩點的線性偏移量。

渠化地圖設(shè)計。即先設(shè)計渠化地圖的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，包括圖層結(jié)構(gòu)、圖案構(gòu)造、圖層顯示等，如附圖1所示為渠化地圖基本圖案、附圖2為渠化地圖產(chǎn)品和附圖4為渠化地圖主要圖層結(jié)構(gòu)示意圖。渠化地圖詳細(xì)圖層結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)字段定義如下：T11道路邊緣線、T12車道分界線、T13道路中心線，T21隔離欄、T22停車線、T23人行橫道線、T24導(dǎo)向箭頭、T25安全島、T26導(dǎo)流島、T27道路開口、T28公交站、T29停車泊位、T31政府單位、T32居民小區(qū)、T33醫(yī)院、T34學(xué)校。字段：C1名稱、C2類型、C3編號、C4分組、C5代碼、C6長度、C7擴展屬性1、C8屬性2、C9屬性3。圖層的顯示控制比例尺范圍定義如下：T1組(800-80000)，T2組(1200-50000),T3組(1200-60000)。圖案圖形設(shè)計：T11道路邊緣線(圖形:線條,邊寬:1.3,顏色:#B2B2B2)、T12車道分界線(圖形:線條,邊寬:1.8,顏色:#FEFFFF)、T13道路中心線(圖形:線條,邊寬:2,顏色:#FEFF00)，T21隔離欄(圖形:線條,邊寬:1.8,顏色:#E6E600)、T22停車線(圖形:線條,邊寬:1.1,顏色:#FEFFFF)、T23人行橫道線(圖形:線條,邊寬:1.3,顏色:#FEFFFF)、T24導(dǎo)向箭頭(圖形:多邊形,邊寬:1,顏色:#FEFFFF)、T25安全島(圖形:多邊形,邊寬:1.1,顏色:#FEFFFF)、T26導(dǎo)流島(圖形:多邊形,邊寬:1.1,顏色:#FEFFFF)、T27道路開口(圖形:線條,邊寬:1.2,顏色:#FEFFFF)、T28公交站(圖形:多邊形,邊寬:1.0,顏色:#734C00)、T29停車泊位(圖形:多邊形,邊寬:1.5,顏色:#734C11)、T31政府單位(圖形:標(biāo)注點,顏色:#3A3A90)、T32居民小區(qū)(圖形:標(biāo)注點,顏色:#BB48FF)、T33醫(yī)院(圖形:標(biāo)注點,顏色:#7AB900)、T34學(xué)校(圖形:標(biāo)注點,顏色:#1D678E)。渠化地圖定義的瀏覽方式為通過放大、縮小、移動、平移、鷹眼等方式在支持WEB的終端設(shè)備瀏覽；可以在渠化地圖上測量長度、寬度、面積等屬性。

渠化地圖開發(fā)流程實施說明，按照上述設(shè)計定義，渠化地圖開發(fā)方式如附圖3渠化地圖開發(fā)流程圖所示：

步驟1：道路渠化信息測量與采集。按三人一組的分組方式進(jìn)行道路信息采集，為了交通安全，全部調(diào)查人員穿著反光服；采用手推車測量儀測量路段長度(L1,L2,L3...Ln)，并按道路-路段序號記錄所測量長度(RSL1,RSL2,RSL3...RSLn)。采用皮尺測量道路車道寬度(RSW1,RSW2,RSW3...RSWn)、綠化帶長寬(RGL1,RGL2,RGL3...RGLn)，記錄道路總寬度(RW1,RW2,RW3...RWn)。采用相對標(biāo)記法測量燈桿、站臺、道路開口等設(shè)施的位置，即采用某路段路口加方向和距離的測量表示方式記錄位置(G＝RSLn+Ln+R4)。

步驟2：道路渠化繪制矢量信息。采用AutoCAD等矢量平面圖繪制工具將道路渠化的測繪信息繪制成矢量電子數(shù)據(jù)；首先將所需繪制的矢量信息按渠化地圖圖層設(shè)計分層，即按照道路邊緣線、實黃線、車道分界線、隔離欄、人行橫道線、停車線等渠化信息建立圖層，采用不同的顏色和圖案設(shè)置各層的顯示形狀；圖層設(shè)置完成后，將道路拍攝的衛(wèi)星影像圖片加入工具軟件，充當(dāng)繪制底板和底圖，為矢量圖層描繪提供依據(jù)；然后按照道路分步繪制整個區(qū)域的矢量信息。

步驟3：采用三點地理坐標(biāo)系匹配糾偏方法生成道路GIS信息。坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換既包括不同的參心坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，或者不同的地心坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，也包括參心坐標(biāo)系與地心坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換以及相同坐標(biāo)系的直角坐標(biāo)與大地坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，還有大地坐標(biāo)與高斯平面坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換。在兩個空間角直坐標(biāo)系中，假設(shè)其分別為G1(x,y,z)和G2(x,y,z)，如果兩個坐標(biāo)系的原點相同，通過三次旋轉(zhuǎn)，就可以使兩個坐標(biāo)系重合；如果兩個直角坐標(biāo)系的原點不在同一個位置，通過坐標(biāo)軸的平移和旋轉(zhuǎn)可以取得一致；如果兩個坐標(biāo)系的尺度也不盡一致，就需要再增加一個尺度變化參數(shù)；而對于大地坐標(biāo)和高斯投影平面坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，則需要通過高斯投影正算和高斯投影反算，通過使用中央子午線的經(jīng)度和不同的參考橢球以及不同的投影面的選擇來實現(xiàn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。實施中使用的WGS84基準(zhǔn)參數(shù)具體的參數(shù)如下：長半軸6378137，短半軸6356752.3142。在上述工具軟件繪制的矢量信息如果沒有坐標(biāo)系和經(jīng)緯度坐標(biāo)信息的，可采用三點地理坐標(biāo)系匹配和糾偏方法生成GIS信息，即按照如下描述的算法編寫軟件程序，將矢量信息導(dǎo)入GIS系統(tǒng)。首先確定渠化區(qū)域矢量圖的平面坐標(biāo)系，可采用墨卡托坐標(biāo)系，并選擇三個點，記錄x,y坐標(biāo)。根據(jù)WGS-1984地理坐標(biāo)系確定三點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，根據(jù)三點在水平和垂直方向計算出的放大縮小比例，采用基準(zhǔn)點加三點比例計算的相對坐標(biāo)值為最終的矢量圖經(jīng)緯度坐標(biāo)。參考附圖5渠化地圖匹配方法，詳細(xì)實施匹配與轉(zhuǎn)換步驟如下：

步驟3.1：P(X，Y，Z)—P(X0，Y0)，空間直角坐標(biāo)到直角第一象限坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。由于矢量平面坐標(biāo)的X，Y，Z中心位于G0(0,0,0)，對于渠化信息的坐標(biāo)(R1,R2,R3...Rn)值可能小于0，因此第一步將平面坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化到第一象限坐標(biāo)，具體方法為平移法，即求全局最小點為Min(GXn,GYn),第一象限坐標(biāo)P0(X,Y)＝P(X,Y)+ABS(Min(GXn,GYn))。如果中心點G0(0,0,0)位于左上角的，求Y軸最大點Max(GXn,GYn)，取最大Y值為max(GYn)，則P0y＝ABS(Py0-Max(GYn))，P0x保持不變。

步驟3.2：P(X0，Y0)—M(X，Y，Z)，直角第一象限坐標(biāo)系到墨卡托(G.Mercator)投影坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。由于不涉及3D空間轉(zhuǎn)換，MZ暫時忽略；本步驟將P0坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為墨卡托坐標(biāo)系，本實施目標(biāo)采用web墨卡托投影，即以整個世界范圍，赤道作為標(biāo)準(zhǔn)緯線，本初子午線作為中央經(jīng)線，兩者交點為坐標(biāo)原點，向東向北為正，向西向南為負(fù)，X軸：由于赤道半徑為6378137米，則赤道周長為2*PI*r＝2*20037508.3427892，X軸的取值范圍：[-20037508.3427892,20037508.3427892]。Y軸：由墨卡托投影的公式可知，同時上圖也有示意，當(dāng)緯度φ接近兩極，即90°時，y值趨向于無窮。Y軸的取值范圍：[-20037508.3427892,20037508.3427892]。在上述信息測量中，找到三個點即P1,P2,P3，三點的第一象限坐標(biāo)為P1(X0,Y0),P2(X0,Y0),P3(X0,Y0)，經(jīng)測量的WGS84坐標(biāo)為P1(X1,Y1),P2(X1,Y1),P3(X1,Y1)，web墨卡托投影坐標(biāo)為P1(X2,Y2)，P2(X2,Y2),P3(X2,Y2)；其中，X1,X2,X3和Y1,Y2,Y3分別代表某坐標(biāo)點在三種不同坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，三點相對偏移量為F1(X,Y),F2(X,Y),F3(X,Y)。計算相對偏移的公式為：

F1(X,Y)＝P1(X2,Y2)-P1(X0,Y0)

F2(X,Y)＝P2(X2,Y2)-P2(X0,Y0)

F3(X,Y)＝P3(X2,Y2)-P3(X0,Y0)

則平均偏移量為

F(X,Y)＝Avg(F1(X,Y)+F2(X,Y)+F3(X,Y))

設(shè)三點旋轉(zhuǎn)因子為R1(X,Y),R2(X,Y),R3(X,Y)；取旋轉(zhuǎn)中心點為P1，則計算旋轉(zhuǎn)因子的公式為：

R1(X,Y)＝1

R2(X,Y)＝P2(X2,Y2)/P1(X2,Y2)

R3(X,Y)＝P3(X2,Y2)/P2(X2,Y2)

設(shè)三點的縮放因子為S1(X,Y),S2(X,Y),S3(X,Y)；則計算縮放因子的公式為：

S1(X,Y)＝P1(X2,Y2)/P1(X0,Y0)

S2(X,Y)＝P2(X2,Y2)/P2(X0,Y0)

S3(X,Y)＝P3(X2,Y2)/P2(X0,Y0)

則平均縮放因子為

S(X,Y)＝Avg(S1(X,Y)+S2(X,Y)+S3(X,Y))

綜上所述，P(X2,Y2)坐標(biāo)的計算方法為：

P(X2,Y2)＝P(X0,Y0)*S(X,Y)+F(X,Y)+α*(R2(X,Y)-P(X0,Y0))+β*(R3(X,Y)-P(X0,Y0))

根據(jù)上述計算方法，得出渠化信息的web墨卡托坐標(biāo)，即M(X，Y，Z)坐標(biāo)為P(X2,Y2,0)；

步驟3.3：M(X，Y，Z)—W84(X，Y，Z)，web墨卡托坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為WGS-84坐標(biāo)系。此步驟采用通用算法計算與轉(zhuǎn)換完成。

步驟3.4：W84(X，Y，Z)—W84-J(X，Y，Z)，線性糾偏向量與參數(shù)設(shè)置。設(shè)計糾偏向量Jx(x0,f0,x1,f0,...xn,fn)，Jy(y0,f0,y1,f0,...yn,fn)，設(shè)原W84坐標(biāo)為W(X,Y,0),糾偏后的坐標(biāo)為J(X,Y,0)，則計算公式為：

JX＝WX+α*Jx

JY＝WY+β*Jy

其中α，β參數(shù)根據(jù)糾偏向量與原坐標(biāo)的線性距離計算。經(jīng)過此步驟，將交通渠化矢量信息增加精確的WGS-84坐標(biāo)空間地理信息。

步驟4：GIS數(shù)據(jù)生成與配圖。根據(jù)上述步驟的方法，編寫軟件程序，將矢量數(shù)據(jù)生成SHP格式的GIS數(shù)據(jù)格式。采用ArcGIS或其他配圖軟件打開矢量圖層，分圖層設(shè)置形狀、顏色、文字樣式等信息；設(shè)置底板樣式、道路填充顏色；設(shè)置圖層的最小、最大顯示比例。設(shè)置道路名稱、標(biāo)注名稱的樣式，直到各圖層的顯示形狀清楚、色彩搭配合理。

步驟5：地圖發(fā)布。將配圖數(shù)據(jù)和文件發(fā)布至GIS發(fā)布服務(wù)器，如ArcGIS Server、GeoServer等，通過網(wǎng)頁、客戶端和手機端調(diào)用并顯示渠化地圖。

渠化地圖開發(fā)流程具體實施案例，根據(jù)2所述的開發(fā)流程，在坐標(biāo)匹配流程中結(jié)合實際案例實施步驟如下：

步驟1：測量某路段編號為L1的長度為875m、寬度為28m，綠化帶長度870m、寬度為2m，展寬段長度為25m；由上述計算公式可知，某點的測量標(biāo)注位置為R0+50m+S，表示為路段為路口的某點距離北口50米的位置。

步驟2：根據(jù)步驟1所測量數(shù)值，按照設(shè)計新建圖層，選擇左手直角坐標(biāo)系繪制平面矢量圖。

步驟3：選擇三個位置參考點平面坐標(biāo)表示為P1(10119.4195,13503.3644),P2(12444.1595,10660.425),P3(9875.779,7965.6723)；經(jīng)過測量其WGS-84坐標(biāo)為G1(103.775861,25.505584),G2(103.796928,25.482625),G3(103.773966,25.456054)；摩卡托投影坐標(biāo)P1(11552276.0015454,2937973.1503107),P2(11554621.1692577,2935141.66297896),P3(11552065.0511104,2931865.38989812)；

則F1x＝11542157.069326399，F(xiàn)1y＝2924414.4089867

F2x＝11542182.1465187，F(xiàn)2y＝2924454.2904489604

F3x＝11542165.2568217，F(xiàn)3y＝2924435.885612401

代入上述公式可得出

平均偏移量Fx＝11542168.16，F(xiàn)y＝2924434.86

平均縮放因子Sx＝0.998，Sy＝1.010

線性糾偏參數(shù)α＝0.014，β＝-0.001

步驟4：根據(jù)上述參數(shù)，代入公式計算其他坐標(biāo)點的值。

本發(fā)明的關(guān)鍵在于對交通渠化地圖的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是圖層結(jié)構(gòu)，圖案構(gòu)成和圖層顯示的設(shè)計；按照該設(shè)計提出的開發(fā)方法關(guān)鍵技術(shù)在于三點地理坐標(biāo)系匹配糾偏方法，其他步驟如測繪、配圖和發(fā)布方式則采用一般方法步驟處理，按本發(fā)明提出的產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)流程方法及原理進(jìn)行改進(jìn)或潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。