矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法技术

本发明专利技术涉及矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法，在利用POM和DLG数据制作矢量地理PDF地图时，将从DLG元数据创建并初始化一个平面坐标系统，依据POM中采集的控制点反向计算并修改平面坐标系统的参数值，再将DLG中地理目标和平面坐标系统参数写入PDF底稿文件，通过PDF底稿文件和PDF格式POM文件合并，生成的矢量地理PDF地图自动完成了地理目标与符号图形位置的配准。本发明专利技术利用POM和DLG两种数据源制作矢量地理PDF地图，地理目标位置和符号图形位置能快速配准，省略了地图符号化和制图编辑处理过程，显著提升无空间参考POM和有空间参考DLG配准生成矢量地理PDF地图的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法
本专利技术涉及地理PDF地图制图
，具体涉及一种矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法。
技术介绍
地理PDF地图是一种介于传统电子地图和纸质地图的新型地图产品。它既具备纸质地图图面效果稳定可靠的特点，又具备传统电子地图缩放自由，可查询分析的特点，而且它能独立与GIS系统，同时面向专业和非专业用户都能够应用。对于矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准，首先需要熟悉以下两类数据：①POM(PublicationOriginalofMap)指出版原图数据，它是面向出版的地图制图最终成果(何列松等，出版原图数据与地图档案集成管理方法的探讨，测绘科学[J],2013.38(6):149-152.)，从计算机的角度看，它就是地图出版前的图形、图象、文字等出版元素的集合，它既没有地理目标信息，也没有地理空间坐标系概念。POM数据通常是EPS、PDF格式，也有将图像格式作为地图出版数据使用。②DLG(DigitalLineGraphic)指数字线划图数据，它是以点、线、面形式或地图特定图形符号形式表达地形要素的地理信息矢量数据集。它是地理信息最常用的存储组织形式之一。美国的LaytonGraphics公司开发出TerroGoTechnologies制作的GeoPDF的地图制作模式分为矢量数据制作GeoPDF地图、影像数据制作GeoPDF地图、扫描地图制作GeoPDF地图等。胡浩杰在其硕士论文中提出的矢量地理PDF地图制图流程和栅格地理DPF地图制图流程都是面向矢量数据或者影像/栅格数据，通过对象化写入符号化或栅格化输出，并附以注释、书签或者超链接的模式制作地理PDF地图(胡浩杰地理PDF地图制图关键技术研究[D]，信息工程大学硕士论文，2011，郑州)。这些矢量地理PDF地图制图是一种传统的制图模式，需要经过数据集成、符号化、制图处理、输出等流程，尤其在制图处理过程中工作量巨大。而我国测绘地理信息生产部门曾经生产了大量POM数据，这些POM数据就是前期制图处理辛勤劳动的结晶。因此，通过POM数据经过必要的更新处理，和DLG数据合成，是制作地理PDF地图的新模式和新思路，在流程生产效率上显著优于利用地理信息数据直接生产。而GeoPDF和胡浩杰的地理PDF地图制图并未涉及使用POM与DLG合成生产矢量地理PDF地图的方案。在POM与DLG合成制作矢量地理PDF地图面临两种数据源坐标系不一致问题。如何与POM的符号图形在最终地理PDF地图成果中配准，使地理目标位置和该目标的符号图形位置比较精准地对应起来，成为利用POM和DLG生产矢量地理PDF地图的关键技术之一。目前已有的软件工具例如AdobeAcrobatDCPro，它支持地理配准PDF地图或者扫描地理空间数据，前提是要么是自动配准的两层数据文件内嵌相同的空间参考，要么是使用输入方式手动定位的概略配准，对不具有空间参考的POM和具有空间参考的DLG进行较为精确的配准变得比较困难；另一方面，POM在生产过程中可能进行了平移、旋转和缩放，因此现有工具对POM和DLG直接配准生产地理PDF地图困难较大。综上，传统地理PDF地图制图模式在制作矢量地理PDF地图因大量制图处理工作影响制图效率，而使用POM与DLG制作地理PDF地图省略了大量制图处理流程而效率能够显著提升，而DLG的地理目标如何与POM的符号图形配准问题是后者的关键技术之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法,解决了利用POM和DLG快速生产地理PDF地图时两类数据源坐标系不一致而导致合成地理PDF地图时坐标系不统一的问题,为POM和DLG数据合成模式快速批量生产矢量地理PDF地图奠定了基础。本专利技术所采用的技术方案为：矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法，其特征在于：包括以下步骤：在利用POM和DLG数据制作矢量地理PDF地图时，将从DLG元数据创建并初始化一个平面坐标系统，依据POM中采集的控制点反向计算并修改平面坐标系统的参数值，再将DLG中地理目标和平面坐标系统参数写入PDF底稿文件，通过PDF底稿文件和PDF格式POM文件合并，生成的矢量地理PDF地图自动完成了地理目标与符号图形位置的配准。具体包括以下步骤：第一步，基于六元组平面坐标系和控制点列表，组成地理PDF地图混合平面坐标系统模型，设计并实现坐标在六个平面坐标系中的转换接口，确保某个坐标系的坐标能够转换为其他任意一个坐标系下的坐标；第二步，将PDF格式POM作为图形层，采集其页面地图的内图廓左下角和右上角两个控制点保存到临时文件中；第三步，利用矢量数据访问引擎读取对应的DLG数据，创建MPSCS实例并初始化；第四步，从临时文件取出控制点信息和POM文件页面大小，将第三步中的MPSCS实例根据POM页面中的控制点进行配准计算，修改MPSCS中Fcs参数；第五步，创建一个和POM页面大小相同的PDF底稿文件，利用基于PDF-1.6规范的开放标准编写的PDF输出引擎将第三步中矢量数据访问引擎里的地理目标，以白色线划的方式绘制到PDF底稿文件中，同时以PDF对象的方式将地理目标也保存到PDF底稿文件；第六步，利用PDF输出引擎，将第五步的PDF底稿文件和POM文件进行合并，最终得到配准后的矢量地理PDF地图。所述第一步中，六元组平面坐标系分别为数据源坐标系、地理坐标系、投影坐标系、等比例尺纸图坐标系、PDF页面坐标系和输出设备坐标系，定义各平面坐标系的主要参数。所述第一步中，转换接口函数包括个数相同的正解函数和反解函数，函数个数总计为2×C62＝30个，实现30个坐标系转换接口函数的计算，其中前五个分步骤列出的正解和反解函数为最基本的10个函数，其他20个函数由这10个函数组合与嵌套实现。所述第三步，利用矢量数据访问引擎读取对应的DLG数据，创建MPSCS实例并初始化，具体包括以下步骤：(1)通过读取DLG数据元数据，来初始化Dcs、Gcs、Pcs的内部参数；(2)将Pcs中的地图图幅左下角点对应到Ecs的坐标系原点，结合地图比例尺分母数值，据此初始化Ecs的参数。所述第四步，从临时文件取出控制点信息和POM文件页面大小，将第三步中的MPSCS实例根据POM页面中的控制点进行配准计算，修改MPSCS中Fcs参数，具体包括以下步骤：(1)读取控制点文件并计算坐标系配准的旋转角度；(2)基于两个控制点反解计算坐标系配准的平移缩放参数。所述第六步中，旋转和平移PDF底稿文件或POM文件中的一个进行PDF底稿文件和POM文件的合并。本专利技术具有以下优点：本专利技术以DLG输出的底稿PDF地图文件及其中定义的精确平面坐标系统为基础，利用PDF格式的POM上采集的控制点作为基准，对底稿PDF平面坐标系的参数进行修改，使得底稿PDF文件和PDF格式POM数据文件合并后，矢量地理PDF地图文件成果的地理目标与符号图形在位置上较为准确的对应。本专利技术的方法使用的前提是DLG和POM两个数据源必须是同一图幅、同一任务来源的数据，否则合成处理就因地理范围、地图投影类型、现势性等因素的不一致性而不具备实际意义。本专利技术具有以下优点：(1)该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法，其特征在于：包括以下步骤：在利用POM和DLG数据制作矢量地理PDF地图时，将从DLG元数据创建并初始化一个平面坐标系统，依据POM中采集的控制点反向计算并修改平面坐标系统的参数值，再将DLG中地理目标和平面坐标系统参数写入PDF底稿文件，通过PDF底稿文件和PDF格式POM文件合并，生成的矢量地理PDF地图自动完成了地理目标与符号图形位置的配准。

【技术特征摘要】
2018.02.08 CN 20181012929461.矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形配准方法，其特征在于：包括以下步骤：在利用POM和DLG数据制作矢量地理PDF地图时，将从DLG元数据创建并初始化一个平面坐标系统，依据POM中采集的控制点反向计算并修改平面坐标系统的参数值，再将DLG中地理目标和平面坐标系统参数写入PDF底稿文件，通过PDF底稿文件和PDF格式POM文件合并，生成的矢量地理PDF地图自动完成了地理目标与符号图形位置的配准。2.根据权利要求1所述的矢量地理PDF地图制作中地理目标与符号图形的配准方法，其特征在于：具体包括以下步骤：第一步，基于六元组平面坐标系和控制点列表，组成地理PDF地图混合平面坐标系统模型，设计并实现坐标在六个平面坐标系中的转换接口，确保某个坐标系的坐标能够转换为其他任意一个坐标系下的坐标；第二步，将PDF格式POM作为图形层，采集其页面地图的内图廓左下角和右上角两个控制点保存到临时文件中；第三步，利用矢量数据访问引擎读取对应的DLG数据，创建MPSCS实例并初始化；第四步，从临时文件取出控制点信息和POM文件页面大小，将第三步中的MPSCS实例根据POM页面中的控制点进行配准计算，修改MPSCS中Fcs参数；第五步，创建一个和POM页面大小相同的PDF底稿文件，利用基于PDF-1.6规范的开放标准编写的PDF输出引擎将第三步中矢量数据访问引擎里的地理目标，以白色线划的方式绘制到PDF底稿文件中，同时以PDF对象的方式将地理目标也保存到PDF底稿文件；第六步，利用PDF输出引擎，将第五步的PDF底稿文件和POM文件进行合并，最终得到配准后的矢量地理PDF地图...

【专利技术属性】
技术研发人员：何列松，周校东，谢鹏，欧阳峰，熊顺，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：陕西,61