顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法技术

本发明专利技术公开了一种顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法，主要包含两个步骤：1)密度分布估计；2)基于密度分布的变比例尺变换；顾及注记符号的密度分布估计，具体为：将地图通过均匀格网进行划分，并记录统计单元的数量；统计非空白像素的个数；计算密度分布；进行平滑滤波。基于密度分布的变比例尺变换，具体为：根据密度估计结果，基于数学优化思想建立数学模型进行格网变形；在格网变形中增加对变形的控制，尽可能减少变形对地图识别的影响；基于变形格网通过内插方法得到变比例尺路线结果图。本发明专利技术使地图在较小的屏幕上显示更加清晰，使用者能够更快速有效的识别地图，并且不影响判断方位与路径规划。

Small scale road map generation method considering deformation control

The invention discloses a small screen variable scale traffic map generation method considering deformation control, which consists of two steps: 1) density distribution estimation; 2) variable scale transformation based on density distribution; density distribution estimation, taking into account the notation symbol, is specifically divided by uniform grid, and recording system The number of units is counted; the number of non blank pixels is counted; density distribution is calculated; smoothing filtering is performed. Based on the density distribution, the variable scale transformation is specific: Based on the density estimation results, the mathematical model is set up based on mathematical optimization, and the deformation is controlled in the grid deformation, and the influence of the deformation to the map recognition is reduced as much as possible; the variable scale route is obtained by the interpolation method based on the deformation grid. Result figure. The invention makes the map more clear on the smaller screen, and the user can identify the map more quickly and effectively without affecting the location and path planning.

【技术实现步骤摘要】
顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法
本专利技术属于地理空间信息系统
，特别是一种顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法。
技术介绍
周成虎在2015年提出了全空间信息系统的概念，指出建立多元、多尺度、多语义、多模态等特征的大数据表达模型，形成数据的空间协同表达。而作为空间信息主要的表达工具之一的地图目前已被广泛应用于各类移动设备以方便人们日常活动，例如规划户外运动和景区旅游路线。用户在旅游或者室外运动中经常将路线图显示于移动设备上以方便规划路线。然而移动设备显示屏幕通常较小，若较大范围的地图通过等比例尺缩小在小屏幕显示，可能会导致清晰度和辨识度的降低，尤其对于地图中地物较为密集的区域。现有提出的改善地图清晰度方法主要可以分为两类。一是保持地图比例尺不变，第二类方法主要通过采用变比例尺转换提高显示的清晰度，即相对增大兴趣区域。相对于第一类方法，变比例尺转换由于对地图不同区域采用了连续式的比例尺变化，克服了多尺度表达中不同比例尺地图关联时产生的匹配对应困难，并尽可能多的清楚显示关注的细节信息，从而更好地利用了小屏幕有限的显示空间。然而现有该类针对网状地图的方法存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：密度分布估计，包括：步骤1.1：将地图通过均匀格网进行划分，并计算单个格网单元的面积A；步骤1.2：针对某个选定的格网单元，统计此格网单元中的节点和内点的数量N；步骤1.3：计算步骤1.2中所述格网单元的密度分布：其表达式为：

【技术特征摘要】
1.一种顾及形变控制的小屏幕变比例尺交通路线图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：密度分布估计，包括：步骤1.1：将地图通过均匀格网进行划分，并计算单个格网单元的面积A；步骤1.2：针对某个选定的格网单元，统计此格网单元中的节点和内点的数量N；步骤1.3：计算步骤1.2中所述格网单元的密度分布：其表达式为：式(1)中，D表示格网单元的密度值；步骤1.4：在得到单个格网单元的密度值后，采用平滑滤波方法，计算单个格网单元周围区域密度情况；步骤2：基于密度分布的变比例尺变换，包括：步骤2.1：以格网单元的质心作为控制点，同时格网单元的密度值被赋予所对应的格网单元的质心；其中，每个控制点有三个变量，即变换后坐标{xi，yi}∈R和未知的比例尺因子Si∈R+；其中，i∈C，C是控制点编号的集合，R是实数，R+是正实数；步骤2.2：为了确保结果图在给定的显示屏幕能够正常显示，结果图与显示尺寸大小{(umin,vmin),(umax,vmax)}要求保持一致，每个控制点对应的约束条件为：umin≤xi≤umax(2)vmin≤yi≤vmax(3)式(2)中，umin、umax分别表示控制点x坐标取值的最小值、最大值，式(3)中，vmin、vmax分别表示控制点y坐标的最小值、最大值；步骤2.3：比例尺因子分别在x和y方向上定义：Six≥ux*Di(4)Siy≥uy*Di(5)式(4)和(5)中，Di表示控制点编号为i的控制点的密度值；ux和uy是常数，用于控制变形效果，不同的地图显示设备ux和uy不同，随着ux和uy的增大，密集区域面积增大的幅度将增加；Six是在x方向的比例尺因子，Siy是在y方向的比例尺因子；步骤2.4：由于不同的控制点所对应的密度值是有差异的，对于两个相...

【专利技术属性】
技术研发人员：遆鹏，侯晓彤，王俪颖，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51