微地图方向系统的构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种微地图方向系统的构建方法。该方法的提出从为微地图制图方法提供技术支持以及填补微地图数学基础的空白出发，基于两种参考框架和空间方向关系的优势，在充分分析用户位置与参考框架选择的关系上，以用户所在位置或用户所在位置周围的固定地物为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系，并在顾及用户在定向时选择不同参考框架的情况下，构建微地图方向系统。该方法补充了微地图的基础理论，即填补了微地图数学基础的空白，推动了微地图的发展，为微地图制图方法的研究提供了支持。提供了支持。提供了支持。

【技术实现步骤摘要】
微地图方向系统的构建方法


[0001]本专利技术涉及微地图数学模型的构建和建立的
，更具体的说是涉及一种微地图方向系统的构建方法。

技术介绍

[0002]微地图(We
‑
Map)的出现是传统地图在自媒体时代的发展和补充，为地图用户或者爱好者自己制作地图提供了一种可能。它作为一种面向平民大众的地图，制作者无需经过严格的专业培训，地图用户也能够随时参与地图制作，可以在个人电子设备(如电脑、手机、平板等)上方便、快捷地交互传播和应用。由于微地图的制作不像正式出版地图一样严格，其数学基础要素(方向系统、坐标系统、比例尺、投影等)差异大，有些微地图是极其简单(如示意性地图)，不需要严格的数学基础约束；有些微地图则对精度要求较高，这类微地图就需要给出严格的数学基础。无论是示意性微地图，还是高精度微地图，他们二者在绘制和使用时都离不开方向系统(微地图定向)。
[0003]现有微地图的探索多集中于传播、符号和寻路应用，例如：微地图传播时的用户关联规则的挖掘和在多维情景下满足特定空间需求的微地图用户分析、微地图符号视觉变量的分析和应用、室内导航的微地图设计以及服务于寻路的地标提取方法。但是，这些研究要么是从传播角度挖掘用户的关联规则，要么是探索微地图符号的视觉变量，要么是提取地标或通过室内导航设计微地图进一步服务用户寻路，对微地图方向系统构建的问题鲜有涉及(甚至是未对微地图的数学基础提供支持)，微地图方向系统是数学基础的重要一环，不可或缺。
[0004]现存地图的方向系统直接应用于微地图定向中有一定困难。究其原因是现存地图将获取到的精确坐标在参考系统中以可视化的方式表达地理对象的空间特征与关系，并由此确定地图的方向系统，依据坐标网的方向体现地图的方向系统。现存地图确定了制图资料(数据)，以可视化方式表达地理对象的空间特征与关系时，地图的方向系统就已经被确定了。现存地图的方向系统能够为微地图的方向系统构建提供部分支持，但是对于面向平民大众的微地图而言还有局限，不够全面。如：一些针对成人使用现存地图中的位置与朝向表征问题的研究表明，当身处较大的陌生环境时，利用地图表征位置和朝向对于成年人甚至是大学生有一定困难。若仅在现有方向系统支持下构建微地图方向系统，有一部分成年人甚至是大学生，仍然存在无法表征位置和朝向的问题。
[0005]因此，如何提供一种能够构建微地图方向系统的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种微地图方向系统的构建方法，弥补微地图数学基础方面的空白，为微地图的后续研究提供支持，避免现有地图方向系统为微地图方向系统提供支持的局限，解决微地图方向系统留有空白、现有地图方向系统无法全面地为微地图方
向系统提供技术支持等问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种微地图方向系统的构建方法，包括：
[0009]步骤1：以用户所在位置为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系；
[0010]步骤2：以用户所在位置周围的固定地物为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系；
[0011]步骤3：结束。
[0012]优选的，在步骤1中，具体包括以下步骤：
[0013]S1.1：以参考对象O为原点，将方向划分为9个方向区域{E,N,W,S,NE,NW,SW,SE,O}建立方向关系矩阵模型；
[0014]S1.2：若源目标与参考对象O的某个方向上的交集非空，则矩阵中对应元素为方位角、长度比值或面积比值；否则矩阵中对应元素为0；
[0015]S1.3：若源目标的几何形态为点，则矩阵中对应元素为参考对象的子午线按顺时针方向与参考对象和源目标的连线组成的角度；若源目标的几何形态为线，则矩阵中对应元素为源目标和参考对象的某一方向区域之间交的长度与源目标自身长度的比值；若源目标的几何形态为面，则矩阵中对应元素为源目标和参考对象的某一方向区域之间交的面积与源目标自身面积的比值；
[0016]S1.4：以用户所在位置为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系计算完成。
[0017]优选的，在步骤2中，具体包括以下步骤：
[0018]S2.1：确定参考对象；
[0019]S2.2：确定参考对象几何形态；
[0020]S2.3：构建空间方向模型；
[0021]优选的，在上述步骤S2.1中，根据相关定位手段，确定用户所在位置(几何形态为点)，将所有群组目标按照几何形态(点、线、面)划分为多个单目标计算用户位置到每个单目标的距离，并对每个距离进行排序处理，选出距离用户最小的目标，将其确定为参考对象；
[0022]优选的，在步骤S2.2中，若距离用户最近的单目标的几何形态为点，则执行上述步骤1；若距离用户最近的单目标的几何形态为线或面，则执行步骤S2.3；
[0023]优选的，在步骤S2.3中，具体还包括：
[0024]步骤
①
：计算参考对象O的最小外接矩形MBR；
[0025]步骤
②
：以MBR为中心，将空间划分为9个方向{E,N,W,S,NE,NW,SW,SE,O}；
[0026]步骤
③
：在方向关系矩阵模型中，分别求参考对象各方向区域与源目标的交集；
[0027]优选的，在步骤
③
中，若源目标为线或面，参考对象的几何形态主要体现为线或面时，则交集的值为源目标和参考对象的某一方向区域之间交的长度与源目标自身长度的比值或为源目标和参考对象的某一方向区域之间交的面积与源目标自身面积的比值；若在源目标为点的情况，计算参考对象的质心，进而确定源目标与参考目标的空间关系矩阵，其值为参考对象的子午线按顺时针方向与参考对象和源目标的连线组成的角度；
[0028]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种微地图方向系统的构建方法，该方法易于实现，弥补了微地图数学基础方面的空白，可以为微地图的后
续研究提供支持，避免现有地图方向系统为微地图方向系统提供支持的局限，解决了微地图方向系统留有空白、现有地图方向系统无法全面地为微地图方向系统提供支持等问题。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术提供的自我中心参考框架示意图；
[0031]图2为本专利技术提供的固定参考框架示意图；
[0032]图3为本专利技术提供的以点为参考目标的空间方向关系模型的示意图；
[0033]图4为本专利技术提供的以线为参考目标的空间方向关系模型的示意图；
[0034]图5为本专利技术提供的以面为参考目标的空间方向关系模型的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微地图方向系统的构建方法，其特征在于，包括：步骤1：以用户所在位置为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系；步骤2：以用户所在位置周围的固定地物为参考对象，判断与源目标之间的空间方向关系；步骤3：结束。2.根据权利要求1所述的一种微地图方向系统的构建方法，其特征在于，在步骤1中，包含以下子步骤：S1.1：以参考对象为原点，将方向划分为9个方向区域建立方向关系矩阵模型；S1.2：若源目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫浩文，王小龙，闫晓婧，王卓，张黎明，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：