[发明专利]一种基于坐标变换的地图模型构建方法及系统

权利要求书

1.一种基于坐标变换的地图模型构建系统，其特征在于：包括由无人机航拍实景图构建的地图模型、经纬度存放层、像素坐标存放层、相关系数存放层、应用层，其中：

所述经纬度存放层用于存放地图模型中各坐标点的经纬度；

所述像素坐标存放层用于存放地图模型中各坐标点的像素坐标；

所述相关系数存放层用于存放经应用层数据处理后输出的坐标点相关系数；

所述应用层分别与所述经纬度存放层、像素坐标存放层、相关系数存放层连接，所述应用层用于根据从经纬度存放层、像素坐标存放层、相关系数存放层获取的数据进行处理，得到坐标点的经纬度、像素坐标、相关系数，并输出到经纬度存放层、像素坐标存放层、相关系数存放层中；

其中，从地图选取任意坐标点A和坐标点B，获取坐标点A和坐标点B的像素坐标，并采用实地用仪器测得所述坐标点A和坐标点B的经纬度；根据所述坐标点A和坐标点B的经纬度计算坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1、坐标点A和坐标点B的地理距离s1；根据所述坐标点A和坐标点B的像素坐标计算坐标点A和坐标点B的连线与Y轴的夹角a2、坐标点A和坐标点B的像素距离s2；根据所述夹角a1和夹角a2，计算当前地图的Y轴与正北的偏转角a3；根据所述地理距离s1和像素距离s2，计算当前地图的比例尺C；根据所述当前地图的比例尺C、坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1、坐标点A和坐标点B的连线与Y轴的夹角a2，并结合无人机航拍实景图进行建模，获得基于坐标变换的地图模型。

2.根据权利要求1所述的基于坐标变换的地图模型构建系统，其特征在于：所述坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1的计算步骤如下：

S21：根据所述坐标点A和坐标点B的纬度，计算坐标点A和坐标点B的矫正半径RavgA、RavgB，其计算公式如下：

RavgA＝Rh+(Rw-Rh)*(90-latA)/90

RavgB＝Rh+(Rw-Rh)*(90-latB)/90

其中，Rh表示极半径，Rw表示赤道半径，latA表示坐标点A的纬度，latB表示坐标点B的纬度；

S22：在地图上选取一坐标点C，且所述坐标点C同时满足坐标点C与坐标点A的经度相同、坐标点C与坐标点B的纬度相同，即坐标点C的经纬度为C(lonA,latB)；

S23：计算坐标点A和坐标点C之间的弧长Hac以及坐标点C和坐标点B之间的弧长Hcb，其计算公式如下：

Hac＝(latB-latA)*RavgA

Hcb＝(lonB-lonA)*RlatB

RlatB＝RavgB*cos(latB°)

其中，RlatB表示坐标点B在纬度位置的平面半径；

S24：根据弧长Hac以及弧长Hcb，计算所述坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1，其计算公式如下：

Ha＝atan(|Hcb/Hac|)

a1＝Ha/(π/180)

其中，Ha表示坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1的弧度，然后根据经纬度的差值在地图中的象限，得到坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1。

3.根据权利要求2所述的基于坐标变换的地图模型构建系统，其特征在于：所述坐标点A和坐标点B的地理距离s1为根据坐标点A和坐标点C之间的弧长Hac以及坐标点A和坐标点B的连线与正北的夹角a1计算得到，其计算公式如下：

s1＝Hac/cos(a1)。