一種基于電子地圖的高精度單點定位方法與流程

本發明涉及定位測量領域，具體涉及一種基于電子地圖的高精度單點定位方法。
背景技術：
：提高單點定位精度一直是定位技術中的難點問題，利用普通的民用設備單點精度都在15～30米左右，不能滿足定位要求的精度。高精度的專業測量儀器價格居高不下，還需要專業技術人員來操作，定位復雜、成本高。技術實現要素：本發明旨在至少解決上述技術問題之一。為此，本發明的目的在于提出一種基于電子地圖的高精度單點定位方法，使測量人能夠用普通的智能終端加上簡單的距離測量就能獲得比普通民用設備獲得的單點定位精度提高到一個數量級以上。為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種基于電子地圖的高精度單點定位方法，包括以下步驟：將電子地圖放大至最大級別并且換至衛星圖模式；在所述電子地圖中選定靠近待測點第一標識點和第二標識點，獲取所述第一標識點的第一GPS坐標和所述第二標識點的第二GPS坐標；通過所述電子地圖量取所述第一標識點與所述待測點之間的第一距離和所述第二標識點與所述待測點的第二距離；根據所述第一GPS坐標和所述第二GPS坐標計算所述第一標識點和所述第二標識點的第三距離；以所述第一標識點為坐標原點建立橫縱坐標系，根據所述第一GPS坐標和所述第二GPS坐標得到所述第二標識點的數學坐標；將所述第一標識點、所述第二標識點和所述待測點連成三角形，根據所述第二標識點的數學坐標、所述第一距離、所述第二距離和所述第三距離得到所述待測點的GPS坐標。根據本發明實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法，在電子地圖上選擇的兩個參考點，并獲取其GPS坐標，然后測量待測點與兩個參考點之間的距離進而得到待測點的GPS坐標，能使測量人能夠用普通的智能終端加上簡單的距離測量就能獲得比普通民用設備獲得的單點定位精度提高到一個數量級以上。另外，根據本發明上述實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法，還可以具有如下附加的技術特征：進一步地，所述根據所述第二標識點的數學坐標、所述第一距離、所述第二距離和所述第三距離得到所述待測點的GPS坐標進一步包括：設定第二標識點、所述第一標識點之間的連線與所述待測點、所述第一標識點之間的連線形成的夾角為α，設定所述待測點、所述第一標識點之間的連線與所述橫縱坐標系的X軸之間的夾角為β，則：α+β=sin-1(BydAB)]]>β=cos-1(dAB2+dCA2-dBC22*dAB*dCA)]]>其中，By表示所述第二標識點的所述數學坐標中的縱坐標，dAB表示所述第三距離，dCA表示所述第一距離、dBC表示所述第二距離，聯立上述公式得到α；根據α和所述第一距離通過以下公式得到所述待測點的數學坐標：Cx＝dAC*cosαCy＝dAC*sinα其中，Cx表示所述待測點的數學坐標中的橫坐標，Cy表示所述待測點的數學坐標中的縱坐標；通過以下公式得到所述待測點的GPS坐標：Ctx＝Atx+Cx*360/(2*PI*R)Cty＝Aty+Cy*360/(2*PI*R)其中，Ctx表示所述待測點的GPS坐標中的橫坐標，Cty表示所述待測點的GPS坐標中的縱坐標，Atx表示所述第一GPS坐標中的橫坐標，Aty表示所述第一GPS坐標中的縱坐標，PI表示圓周率，R表示地球半徑。進一步地，所述電子地圖為百度地圖或谷歌地圖。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。附圖說明本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是本發明一個實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法的流程圖；圖2是本發明一個實施例的在電子題圖中選取第一標識點和第二標識點的示意圖；圖3是本發明一個實施例的根據第一標識點、第二標識點和待測點建立橫縱坐標系的示意圖。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。以下結合附圖描述根據本發明實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法。圖1是本發明一個實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法的流程圖。請參考圖1，一種基于電子地圖的高精度單點定位方法，包括以下步驟：S1：將電子地圖放大至最大級別并且換至衛星圖模式。在本發明的一個實施例中，電子地圖包括百度地圖和谷歌地圖。S2：在電子地圖中選定靠近待測點第一標識點和第二標識點，獲取第一標識點的第一GPS坐標和第二標識點的第二GPS坐標。具體的，在待測點附近選擇具有明顯標識的點A和點B，雙擊這兩點可以從地圖上獲取這兩點的GPS坐標，其中GPS坐標包括經度坐標和緯度坐標。S3：通過電子地圖量取第一標識點與待測點之間的第一距離和第二標識點與待測點的第二距離。具體地，在電子地圖上使用距離量取工具，分別量取第一距離和第二距離。S4：根據第一GPS坐標和第二GPS坐標計算第一標識點和第二標識點的第三距離。具體地，通過以下公式計算第一標識點A和第二標識點B之間在電子地圖上的距離：dtAB=(Bx-Ax)2+(By-Ay)2]]>其中，dtAB表示第一標識點A和第二標識點B之間在電子地圖上的距離，(Bx，By)表示第二標識點的數學坐標，(Ax，Ay)表示第一坐標點的數學坐標。則第一標識點和第二標識點之間的第三距離通過以下公式計算得到：dAB＝dtAB*2*PI*R/360其中，dAB表示上述第三距離，PI表示圓周率，R表示地球半徑。S5：以第一標識點為坐標原點建立橫縱坐標系，根據第一GPS坐標和第二GPS坐標得到第二標識點的數學坐標。S6：將第一標識點、第二標識點和待測點連接成三角形根據第二標識點的數學坐標、第一距離、第二距離和第三距離得到待測點的GPS坐標。在本發明的一個實施例中，步驟S6進一步包括：S601：設定第二標識點、第一標識點之間的連線與待測點、第一標識點之間的連線形成的夾角為α，設定待測點、第一標識點之間的連線與橫縱坐標系的X軸之間的夾角為β，則：α+β=sin-1(BydAB)]]>β=cos-1(dAB2+dCA2-dBC22*dAB*dCA)]]>其中，By表示第二標識點的數學坐標中的縱坐標，dAB表示第三距離，dCA表示第一距離、dBC表示第二距離，聯立上述公式得到α；S602：根據α和第一距離通過以下公式得到待測點的數學坐標：Cx＝dAC*cosαCy＝dAC*sinα其中，Cx表示待測點的數學坐標中的橫坐標，Cy表示待測點的數學坐標中的縱坐標；S603：通過以下公式得到待測點的GPS坐標：Ctx＝Atx+Cx*360/(2*PI*R)Cty＝Aty+Cy*360/(2*PI*R)其中，Ctx表示待測點的GPS坐標中的橫坐標，Cty表示待測點的GPS坐標中的縱坐標，Atx表示第一GPS坐標中的橫坐標，Aty表示第一GPS坐標中的縱坐標，PI表示圓周率，R表示地球半徑。為使本領域技術人員進一步理解本申請，將通過以下實施例進行詳細說明。實施例S1：將電子地圖放大至最大級別并且換至衛星圖模式。S2：圖2是本發明一個實施例的在電子題圖中選取第一標識點和第二標識點的示意圖。，如圖2所示，在待測點附近選擇具有明顯標識的點A和點B。雙擊這兩點可以從地圖上獲取這兩點的GPS坐標，其中GPS坐標包括經度坐標和緯度坐標。第一標識點A和第二標識點B的GPS坐標分別為：A(116.332810,39.997954)，B(116.333352,39.998404)。S3：圖3是本發明一個實施例的根據第一標識點、第二標識點和待測點建立橫縱坐標系的示意圖。如圖3所示，電子地圖上使用距離量取工具，得到第一標識點A與待測點C之間的距離AC＝121.965米，第二標識點B與待測點C之間的距離BC＝57.569米。S4：計算得到AB的距離為：dtAB=(116.333352-116.332810)2+(39.998410-39.997954)2=0.000708.]]>則dtAB＝0.00070830784*2*3.14159265359*6370856/360＝78.758(米)。S5：以第一標識點為坐標原點建立橫縱坐標系，根據第一GPS坐標和第二GPS坐標得到第二標識點的數學坐標(Bx，By)。Bx＝(116.333352–116.332810)*2*3.14159265359*6370856/360＝60.266；By＝(39.998410–39.997954)*2*3.14159265359*6370856/360＝50.704S6：設定第二標識點、第一標識點之間的連線與待測點、第一標識點之間的連線形成的夾角為α，設定待測點、第一標識點之間的連線與橫縱坐標系的X軸之間的夾角為β，則：α+β=sin-150.70478.758=40.0750;]]>β=cos-178.7582+121.9652-57.56922*78.758*121.965=cos-10.92466=22.3830;]]>則α＝40.0750–22.3830＝17.6920。Cx＝dAC*cosα＝121.965*0.9527＝116.196；Cy＝dAC*sinα＝121.965*0.3039＝37.065；則：Ctx＝Atx+Cx*360/(2*PI*R)＝116.332810+116.196*360/40029268.813＝116.333854；Cty＝Aty+Cy*360/(2*PI*R)＝39.997954+37.065*360/40029268.813＝39.998287；則得出C點的GPS坐標為(116.333854，39.998287)。為了驗證本申請的準確性，該點用厘米級定位設備進行了實測，測得結果為：(116.3338559,39.9982850)，兩點之間的距離為：誤差小于1米，滿足本發明的預期要求，比現有的民用終端單點定位精度提高了接近兩個數量級。另外，本發明實施例的基于電子地圖的高精度單點定位方法的其它構成以及作用對于本領域的技術人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同限定。當前第1頁1 2 3