轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统，涉及地图制图综合技术领域，该方法包括获取待简化的轨迹数据；计算轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；该几何特征权重为待计算轨迹点与待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；根据每个轨迹点的几何特征权重和该轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；该综合特征权重为几何特征权重和瞬时速度的比值；比较每个轨迹点的综合特征权重与预设权重阈值的大小，将综合特征权重小于预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据。本发明专利技术实施例提供的轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统，可以减少轨迹数据简化后的轨迹信息损失，提高简化效率，实现轨迹的实时可视化。

【技术实现步骤摘要】
轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统
本专利技术涉及地图制图综合
，尤其是涉及一种轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统。
技术介绍
近年来，随着嵌入式导航定位设备广泛应用浮动车的导航和轨迹记录，轨迹数据正在变得无处不在，对于移动对象轨迹的获取是现代化管理、监控的重要手段之一。目前，现有的浮动车轨迹管理系统对于海量的浮动车轨迹可视化依然是一个难题。由于计算机内存和算法效率的限制，无法实现浮动车轨迹的动态可视化和实时更新，一般只能对一段时间内的历史轨迹进行可视化，对于实时更新的海量浮动车轨迹却难以处理，无法满足对浮动车轨迹的实时监控管理的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统，可以对轨迹数据进行简化，减少简化后轨迹的几何特征信息、语义特征信息的损失，同时提高简化效率，并有效提高轨迹加载速度，实现轨迹的实时可视化。第一方面，本专利技术实施例提供了一种轨迹简化方法，包括：获取待简化的轨迹数据；计算该轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；该几何特征权重为待计算轨迹点与该待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；根据每个轨迹点的几何特征权重和该轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；该综合特征权重为几何特征权重和瞬时速度的比值；比较每个轨迹点的综合特征权重与预设权重阈值的大小，将该综合特征权重小于预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在上述获取待简化的轨迹数据的步骤之后，还包括：按预设的每段轨迹点数阈值将该轨迹数据连续分成多段轨迹数据；将上述多段轨迹数据依次映射到进程虚拟地址空间；解析已映射的轨迹数据；将已映射的轨迹数据存储到内存中。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述计算该轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重的计算公式为：S＝100×|(x3-x1)×(y2-y1)-(x2-x1)×(y3-y1)|，式中，x1，y1为待计算轨迹点的左相邻点的坐标；x2，y2为待计算轨迹点的坐标；x3，y3为待计算轨迹点的右相邻点的坐标。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该综合特征权重的计算公式为：式中，f(s,v)为综合特征权重，s为待计算轨迹点与前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的几何特征权重，v为待计算轨迹点的瞬时速度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该预设权重阈值有多个，并且，上述比较每个轨迹点的该综合特征权重与预设权重阈值的大小，将小于该预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据的步骤，包括：按各个预设权重阈值从小到大的顺序，分别比较每个轨迹点的该综合特征权重与各个该预设权重阈值的大小，将该综合特征权重小于该预设权重阈值的轨迹点删除，分别得到多级简化轨迹数据。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该预设权重阈值的计算公式为：式中，T(L)为预设权重阈值，为所有轨迹点的综合特征权重的平均值，L为简化轨迹级别值，N为预设权重阈值的个数，f(si,vi)为第i个轨迹点的综合特征权重，m为待简化轨迹数据中轨迹点的总数。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述将该综合特征权重小于该预设权重阈值的轨迹点删除的步骤，包括：运用最小堆排序法查找该综合特征权重小于该预设权重阈值的轨迹点；将该轨迹点删除。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种轨迹简化系统，包括：轨迹数据获取模块，用于获取待简化的轨迹数据；几何特征权重计算模块，用于计算该轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；该几何特征权重为待计算轨迹点与该待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；综合特征权重计算模块，用于根据每个轨迹点的该几何特征权重和该轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；该综合特征权重为该几何特征权重和该瞬时速度的比值；比较简化模块，用于按各个预设权重阈值从小到大的顺序，分别比较每个轨迹点的该综合特征权重与多个预设权重阈值的大小，将小于该预设权重阈值的轨迹点删除，分别得到多级简化轨迹数据。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该系统还包括分段映射模块；该分段映射模块包括：轨迹数据分段单元，用于按预设的每段轨迹点数阈值将该轨迹数据连续分成多段轨迹数据；映射单元，用于将该多段轨迹数据依次映射到进程虚拟地址空间；解析单元，用于解析已映射的该轨迹数据；存储单元，用于将该已映射的轨迹数据存储到内存中。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种轨迹可视化系统，包括上述第二方面及其可能的实施方式之一提供的轨迹简化系统，还包括加载模块和渲染模块；该加载模块用于根据当前地图级别，从该多级简化轨迹数据中加载预设对应级别的简化轨迹数据；该渲染模块用于对该加载的简化轨迹数据进行渲染。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种轨迹简化方法、系统及轨迹可视化系统，该方法包括获取待简化的轨迹数据；计算该轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；该几何特征权重为待计算轨迹点与该待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；根据每个轨迹点的几何特征权重和该轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；该综合特征权重为几何特征权重和瞬时速度的比值；比较每个轨迹点的综合特征权重与预设权重阈值的大小，将该综合特征权重小于预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据。本专利技术实施例提供的轨迹简化方法，将轨迹点的几何特征权重与语义特征权重(瞬时速度)综合考虑，以综合特征权重来简化轨迹点，不仅能保留视觉显著的轨迹点，还有利于保留语义上的重要轨迹点，使简化后的轨迹信息损失更小；并通过分段映射轨迹数据，防止了轨迹数据文件过大而引起内存崩溃的问题，提高了简化效率；通过生成不同级别的轨迹数据，根据不同比例尺级别的地图进行对应级别的轨迹数据加载，有效提高了轨迹加载速度，实现轨迹的实时可视化。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种轨迹简化方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种轨迹数据分段映射的流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种轨迹简化系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种轨迹简化系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种轨迹可视化系统的结构示意图。图标：31-轨迹数据获取模块；32-几何特征权重计算模块；33-综合特征权重计算模块；34-比较简化模块；41-分段映射模块；51-加载模块；52-渲染模块；100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨迹简化方法，其特征在于，包括：获取待简化的轨迹数据；计算所述轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；所述几何特征权重为待计算轨迹点与所述待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；根据每个轨迹点的所述几何特征权重和所述轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；所述综合特征权重为所述几何特征权重和所述瞬时速度的比值；比较每个轨迹点的所述综合特征权重与预设权重阈值的大小，将所述综合特征权重小于所述预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据。

【技术特征摘要】
1.一种轨迹简化方法，其特征在于，包括：获取待简化的轨迹数据；计算所述轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重；所述几何特征权重为待计算轨迹点与所述待计算轨迹点前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的面积；根据每个轨迹点的所述几何特征权重和所述轨迹点的瞬时速度计算各个轨迹点的综合特征权重；所述综合特征权重为所述几何特征权重和所述瞬时速度的比值；比较每个轨迹点的所述综合特征权重与预设权重阈值的大小，将所述综合特征权重小于所述预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据。2.根据权利要求1所述的轨迹简化方法，其特征在于，在所述获取待简化的轨迹数据的步骤之后，还包括：按预设的每段轨迹点数阈值将所述轨迹数据连续分成多段轨迹数据；将所述多段轨迹数据依次映射到进程虚拟地址空间；解析已映射的所述轨迹数据；将所述已映射的轨迹数据存储到内存中。3.根据权利要求1所述的轨迹简化方法，其特征在于，所述计算所述轨迹数据中每个轨迹点的几何特征权重的计算公式为：S＝100×|(x3-x1)×(y2-y1)-(x2-x1)×(y3-y1)|式中，x1，y1为待计算轨迹点的左相邻点的坐标；x2，y2为待计算轨迹点的坐标；x3，y3为待计算轨迹点的右相邻点的坐标。4.根据权利要求3所述的轨迹简化方法，其特征在于，所述综合特征权重的计算公式为：式中，f(s,v)为综合特征权重，s为待计算轨迹点与前后相邻的两个轨迹点组成的三角形的几何特征权重，v为待计算轨迹点的瞬时速度。5.根据权利要求1所述的轨迹简化方法，其特征在于，所述预设权重阈值有多个，并且，所述比较每个轨迹点的所述综合特征权重与预设权重阈值的大小，将小于所述预设权重阈值的轨迹点删除，以得到简化轨迹数据的步骤，包括：按各个所述预设权重阈值从小到大的顺序，分别比较每个轨迹点的所述综合特征权重与各个所述预设权重阈值的大小，将所述综合特征权重小于所述预设权重阈值的轨迹点删除，分别得到多级简化轨迹数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东波，杜志强，罗均，胡伟，
申请(专利权)人：武汉思众空间信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42