坐标系的判断方法、系统及应用转让专利

申请号 : CN201711184207.9

文献号 : CN109827573B

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发明人 : 李俊杰何怡姚婧文

申请人 : 中国移动通信集团上海有限公司中国移动通信集团公司

摘要 :

本发明提供一种坐标系的判断方法、系统及应用,其中方法包括:将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标;计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系;所述坐标系类型为地理坐标系或投影坐标系中的一种。本发明实现简单,能准确判断出用户终端上报的坐标所采用的坐标系。

权利要求 :

1.一种坐标系的判断方法,其特征在于,包括:

S1、将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标;

S2、计算每个转换后的坐标至基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;

S3、将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系;

其中,每一种转换公式用于将相应的一种参考坐标系转换至基站坐标的坐标系,所述参考坐标系为与所述基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系,所述坐标系类型为地理坐标系或投影坐标系中的一种。

2.如权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述步骤S1之前还包括:将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,所述预备坐标的坐标系与所述基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型;

将所述基站坐标的坐标系以及一定数量的与所述基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型的坐标系作为各参考坐标系,获取对应每一种参考坐标系转换至所述基站坐标的坐标系的所述转换公式。

3.如权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述步骤S2中计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离的方法具体包括:当所述基站坐标的坐标系属于地理坐标系时,根据以下公式计算转换后的坐标至所述基站的距离:其中,转换后的坐标为(Alng,Alat),基站坐标为(Blng,Blat),DAB表示转换后的坐标至基站的距离,PI为圆周率,R为赤道半径。

4.如权利要求1或3所述的判断方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:S3.1、根据所述基站坐标和目标坐标获得坐标方位角;

S3.2、以所述坐标方位角处于所述基站坐标对应基站的覆盖方向,同时所述目标坐标至所述基站坐标的距离处于所述基站坐标对应基站的覆盖范围为判断条件,判断获知所述目标坐标对应的参考坐标系为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系。

5.如权利要求4所述的判断方法,其特征在于,所述步骤S3.1具体包括:S3.1.1、根据所述基站坐标相对于目标坐标的位置,获知所述基站坐标所在的象限;

S3.1.2、根据所述基站坐标所在的象限、所述基站坐标和目标坐标,获得坐标方位角;

其中,所述象限以目标坐标为原点,经线为X轴,纬线为Y轴。

6.如权利要求5所述的判断方法,其特征在于,所述步骤S3.1.2具体包括:根据以下公式计算所述基站坐标和目标坐标的基准方位角A:当所述基站坐标处于第一象限或Y轴的正半轴时,所述坐标方位角为A;

当所述基站坐标处于第二象限时,所述坐标方位角为360°+A;

当所述基站坐标处于第三象限、第四象限或Y轴的负半轴时,所述坐标方位角为180°+A。

7.如权利要求2所述的判断方法,其特征在于,所述将用户终端上报的坐标确定为预备坐标的步骤包括:依据坐标系定义,判断所述用户终端上报的坐标的坐标系与所述基站坐标的坐标系是否同属于一个坐标系类型;

若同属于一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,若不属于同一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标变换至与所述基站坐标同属于一个坐标系类型,将变换后的坐标确定为预备坐标。

8.如权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述基站坐标的坐标系为国际坐标系WGS84。

9.一种坐标系的判断系统,其特征在于,包括:

转换坐标模块,用于将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标;

目标坐标模块,用于计算每个转换后的坐标至基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;

坐标系判断模块,用于将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系;

其中,每一种转换公式用于将相应的一种参考坐标系转换至基站坐标的坐标系,所述参考坐标系为与所述基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系,所述坐标系类型为地理坐标系或投影坐标系中的一种。

10.一种如权利要求4所述的坐标系的判断方法在GPS数据去噪中的应用。

说明书 :

坐标系的判断方法、系统及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及定位技术领域,更具体地,涉及坐标系的判断方法、系统及应用。

背景技术

[0002] 由于测绘局对互联网地图的加密规定以及各个互联网地图出于自身利益的考虑,各个互联网地图公司的坐标系统、地图瓦片组织方式、切片规则等都不各尽相同。
[0003] 目前GPS个人定位技术,都是通过终端获取GPS位置信息,通过终端自带的地图APP转换至坐标系统后上报到平台接口,并在自身地图上实现展现。因此,各APP之间的坐标相对独立,信息无法直接共享。这对于运营商、物联网等平台和服务提供商,提供跨多平台、多坐标的统一位置服务存在技术难点。
[0004] 为了能够将不同渠道获取到的坐标合并分析,首先要做的就是对各类坐标进行坐标系判断。由于坐标系的类型众多,目前对于完全不确定坐标系的坐标基本上没有很好的方法来确认坐标系。目前常用的判断坐标系方法有以下几种:
[0005] 第一种,直接根据数据提供方提供的坐标系信息。此方法存在以下问题:一方面,由于APP定位所依赖的数据提供方种类繁多,且部分数据提供方对数据的公开程度不高,因此无法准确获取数据提供方的坐标系信息。另一方面,部分APP根据系统自带地图APP来定位,由于用户设置的默认地图不同,不同用户在使用同一APP时所采用的坐标类型也会存在不同,导致无法准确获知地图定位坐标系。
[0006] 第二种,基于ArcGIS(一种GIS平台)的SHP文件包含数据头XML文件,直接获取其中保存的创建时间、存储位置、坐标系统等信息。此方法存在以下问题:APP定位所依赖的数据来自于APP交互时上报的GPS位置信息,而APP交互是依靠数据包完成的,当数据包为网络报文时,由于网络报文中不含坐标系类型,更没有SHP文件,因此无法获知准确的坐标系。
[0007] 第三种,根据已知的坐标点和对应坐标位置来判断坐标系。此方法存在以下问题:由第一种方法的缺陷可知:不同APP使用的坐标系类型不同,且同一APP不同终端使用坐标系也可能不一致,因此不同APP或不同终端的历史数据几乎没有参考性;同时由第二种方法的缺陷可知:GPS数据来源是依据用户APP交互中上报的GPS位置信息,这些信息里大部分仅含有GPS位置信息,并不包含对应的坐标点,导致没有历史已知坐标点和对应坐标位置信息。
[0008] 第四种,根据坐标在[-180,180]判断就是地理坐标系,其他就是投影坐标系。此方法虽然能判断大致坐标系类型,但以地理坐标系为例,同一地理坐标系在国内也分为WGS84、GCJ-02、BD-09等不同坐标系,且坐标系之间偏差较大,最大偏差约1200米,故此方法也无法准确得知具体的坐标系。
[0009] 此外,目前的GPS数据的去噪方法一般采用轨迹去噪策略:根据一段连续的点来判断某些点是否是噪点。一般是通过计算点的中心与其他点组成轨迹的偏移程度是否超过临界值来判断。如果各点连在一起形成的轨迹比较平滑,就不会被去噪处理。
[0010] 现有的轨迹去噪策略的使用前提,需要获取用户历史一段连续的点,而在实际应用中,用户使用和上报GPS信息都是按需随机上报(比如:运用美食APP定位附近餐馆、运用交通APP定位附近车辆等),导致用户的GPS数据都是稀疏数据,没有根据历史一段连续GPS信息可参考,而且该方法所需的数据量较大,实现困难。

发明内容

[0011] 本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的坐标系的判断方法、系统及应用。
[0012] 根据本发明的一个方面,提供一种坐标系的判断方法,包括:
[0013] S1、将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标;
[0014] S2、计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;
[0015] S3、将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系;
[0016] 其中,每一种转换公式用于将相应的一种参考坐标系转换至基站坐标的坐标系,所述参考坐标系为与所述基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系,所述坐标系类型为地理坐标系或投影坐标系中的一种。
[0017] 优选地,所述步骤S1之前还包括:
[0018] 将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,所述预备坐标的坐标系与所述基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型;
[0019] 将所述基站坐标的坐标系以及一定数量的与所述基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型的坐标系作为各参考坐标系,获取对应每一种参考坐标系转换至所述基站坐标的坐标系的所述转换公式。
[0020] 优选地,所述步骤S2中计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离的方法具体包括:
[0021] 当所述基站坐标的坐标系属于地理坐标系时,根据以下公式计算转换后的坐标至所述基站的距离:
[0022]
[0023] 其中,转换后的坐标为(Alng,Alat),基站坐标为(Blng,Blat),DAB表示转换后的坐标至基站的距离,PI为圆周率,R为赤道半径。
[0024] 优选地,所述步骤S3具体包括:
[0025] S3.1、根据所述基站坐标和目标坐标获得坐标方位角;
[0026] S3.2、以所述坐标方位角处于所述基站坐标对应基站的覆盖方向,同时所述目标坐标至所述基站坐标的距离处于所述基站坐标对应基站的覆盖范围为判断条件,判断获知所述目标坐标对应的参考坐标系为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系。
[0027] 优选地,所述步骤S3.1具体包括:
[0028] S3.1.1、根据所述基站坐标相对于目标坐标的位置,获知所述基站坐标所在的象限;
[0029] S3.1.2、根据所述基站坐标所在的象限、所述基站坐标和目标坐标,获得坐标方位角;
[0030] 其中,所述象限以目标坐标为原点,经线为X轴,纬线为Y轴。
[0031] 优选地,所述步骤3.1.2具体包括:
[0032] 根据以下公式计算所述基站坐标和目标坐标的基准方位角A:
[0033]
[0034] 当所述基站坐标处于第一象限或Y轴的正半轴时,所述坐标方位角为A;
[0035] 当所述基站坐标处于第二象限时,所述坐标方位角为360°+A;
[0036] 当所述基站坐标处于第三象限、第四象限或Y轴的负半轴时,所述坐标方位角为180°+A。
[0037] 优选地,所述将用户终端上报的坐标确定为预备坐标的步骤包括:
[0038] 依据坐标系定义,判断所述用户终端上报的坐标的坐标系与所述基站坐标的坐标系是否同属于一个坐标系类型;
[0039] 若同属于一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,若不属于同一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标变换至与所述基站坐标同属于一个坐标系类型,将变换后的坐标确定为预备坐标。
[0040] 优选地,所述基站坐标的坐标系为国际坐标系WGS84。
[0041] 根据本发明的另一个方面,还提供一种坐标系的判断系统,包括:
[0042] 转换坐标模块,用于将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标;
[0043] 目标坐标模块,用于计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;
[0044] 坐标系判断模块,用于将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系;
[0045] 其中,每一种转换公式用于将相应的一种参考坐标系转换至基站坐标的坐标系,所述参考坐标系为与所述基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系,所述坐标系类型为地理坐标系或投影坐标系中的一种。
[0046] 根据本发明实施例的另一个方面,还提供一种如上所述的坐标系的判断方法在GPS数据去噪中的应用。
[0047] 本发明提出的坐标系的判断方法、系统及应用,由于用户终端上报的坐标所依赖的坐标系是未知的,因此,本发明实施例首先将用户终端上报的坐标假想为各种坐标系,然后按照不同坐标系转换至基站坐标所采用的坐标系的方法,获得对应每种坐标系的转换后的坐标;计算每个转换后的坐标至所述基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;将所述目标坐标对应的参考坐标系作为所述用户终端上报的坐标的真实坐标系。本发明提出的坐标系的判断方法实现简单,能准确判断出坐标类型。

附图说明

[0048] 图1为根据本发明实施例所涉及的实施环境的示意图;
[0049] 图2为根据本发明实施例的判断方法的流程示意图;
[0050] 图3为根据本发明实施例的判断系统的功能框图;
[0051] 图4为上海市4G基站与其最近的基站距离的分布情况示意图;
[0052] 图5为上海市4G基站与其最近的4个基站距离的分布情况示意图。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0054] 为了克服现有技术的上述问题,本发明实施例提供一种坐标系的判断方法。本发明各个实施例主要说明对用户终端上报的坐标的坐标系进行判断。坐标系类型主要分为地理坐标系和投影坐标系,其中地理坐标系包括国际坐标系(WGS84坐标系)、火星坐标系(GCJ-02坐标系)、图吧坐标系(MapBar坐标系)、搜狗坐标系(sogou坐标系)和百度坐标系(BD-09坐标系);投影坐标系包括百度投影坐标系和web墨卡托投影坐标系。不仅地理坐标系和投影坐标系之间可以根据现有的转换公式进行相互转换,而且同属于一个类型的两个坐标系也可以任意转换。具体的转换方法或转换公式属于本领域的公知常识,例如https://www.biaodianfu.com/coordinate-system.html就介绍了地图经纬度及坐标系统转换的具体方法,本发明实施例不再赘述。
[0055] 本发明实施例中所涉及到的用户终端(英文简称:UE),可以包括各种具有无线通信功能的物联网设备、智能电网设备、手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
[0056] 本发明实施例中所涉及到的基站,是一种部署在无线接入网中用以为UE提供无线通信功能的装置,可以包括各种形式的宏基站,微基站,中继站,接入点等等。在采用不同的无线接入技术的系统中,具备基站功能的设备的名称可能会有所不同。
[0057] 图1示出了本发明各个实施例所涉及的实施环境的示意图,本发明各个实施例主要说明UE上报的坐标的坐标系进行判断,但在本发明实施例的具体应用中,可以存在多个UE以及多个4G基站(eNB),UE与eNB之间的交互方式与本发明实施例中的说明相同。
[0058] 如图1所示,eNB101与UE102、103、104、105通过无线网络进行通信,UE可以是如102的移动通讯设备,或者如103的便携式智能设备,或者如104和105的智能物联网终端,如智能电网设备等等。应当理解的是,在图1所示的UE种类仅仅是示例性的,本发明实施例所体现的发明思想可以适用于任何采用无线网络上传的坐标的坐标系的判断方法。
[0059] 结合图2,是本发明实施例的一种坐标系的判断方法的流程示意图,该实施例描述了基于本发明的一种判断用户终端上传的坐标的坐标系的方法,该方法包括:
[0060] S101、将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标。每一种转换公式用于将相应的一种参考坐标系转换至基站坐标的坐标系。所述参考坐标系为与所述基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系。
[0061] 需要说明的是,由于用户终端上报的坐标所依赖的坐标系是未知的,因此,本发明实施例首先将用户终端上报的坐标假想为各种坐标系,然后按照不同坐标系转换至基站坐标所采用的坐标系的方法,获得对应每种坐标系的转换后的坐标。
[0062] 需要注意的是,假想的各种坐标系称之为参考坐标系,参考坐标系与基站的坐标系同属于一种坐标系类型,例如基站的坐标系为百度坐标系,即属于地理坐标系,那么参考坐标系也应该属于地理坐标系,例如GCJ-02、BD-09、WGS84等等。
[0063] 在一个具体应用中,基站坐标系为BD-09,将用户终端上报的坐标按照GCJ-02转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与GCJ-02对应的转换后的坐标,称之为坐标1;按照WGS84转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与WGS84对应的转换后的坐标,称之为坐标2;按照搜狗坐标系转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与搜狗坐标系对应的转换后的坐标,称之为坐标3,坐标1、2和3就是步骤S101中获得的一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标。
[0064] S102、计算每个转换后的坐标至基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标。
[0065] S103、将目标坐标对应的参考坐标系作为用户终端上报的坐标的真实坐标系。
[0066] 需要说明的是,为了判断用户终端上报的坐标的真实坐标系,本发明实施例以转换后的坐标至基站坐标的距离来判断。这是由于首先用户终端上报消息时都会选择最近的基站,其次,由于每一种坐标系实际上都是对基础的坐标进行的适当偏离处理,因此如果采用了正确的转换方法,自然偏离的量也就不存在了,通过计算转换后的坐标与基站坐标的距离,就可以知道根据哪种坐标系转换公式转换的坐标与基站坐标距离最近,显然,距离最近的坐标所使用的转换公式应该是正确的,该转换公式所对应的坐标系也就是真实坐标系。
[0067] 本发明实施例克服了现有技术中判断坐标系的方法存在的实用性和可行性较差的问题,具有实现简单、判断准确的优势。
[0068] 在上述各实施例的基础上,步骤S101之前还包括:
[0069] 将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,预备坐标的坐标系与基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型。
[0070] 将所述基站坐标的坐标系以及一定数量的与所述基站坐标的坐标系同属于一个坐标系类型的坐标系作为各参考坐标系,获取对应每一种参考坐标系转换至所述基站坐标的坐标系的所述转换公式。
[0071] 需要说明的是,确定预备坐标的目的在于将用户终端上报的坐标转换为与基站坐标的坐标系同属一个坐标系类型。如果用户终端上报的坐标的坐标系与基站坐标的坐标系不属于一个坐标系类型,那么用户终端上报的坐标将不能直接转换至基站坐标的坐标系。
[0072] 在上述各实施例的基础上,步骤S102中计算每个转换后的坐标至基站坐标的距离的方法具体包括:
[0073] 当基站坐标的坐标系属于地理坐标系时,根据以下公式计算转换后的坐标至基站的距离:
[0074]
[0075] 其中,转换后的坐标为(Alng,Alat),基站坐标为(Blng,Blat),DAB表示转换后的坐标至基站的距离,PI为圆周率,R为赤道半径。
[0076] 需要说明的是,本发明实施例仅列举了将当基站坐标为地理坐标系时转换后坐标至基站的距离,当基站坐标和转换后的坐标为投影坐标系时,通过现有的其他方法也可以获得该距离,本发明不做具体的限定。
[0077] 还应当注意的是,由于地理坐标系是以经纬度表示点面点位的球面坐标系,一个地理坐标系的坐标形式简洁,因此在计算距离的时候也比较方便,在一个可选实施例中,在计算转换后的坐标与基站坐标的距离时,即使基站坐标为投影坐标系,也仍然先将转换后的坐标和基站坐标转换至地理坐标系。
[0078] 在实际应用时,用户终端上报的数据包里包括了用户请求的坐标和用户终端所依赖的基站信息,通过基站信息即可获得基站坐标。而用户请求的坐标可以分为两类,一类为用户终端当前的坐标,比如打开手机购物APP时,常常会弹出“请求对您的当前地址进行定位”的对话框,如果同意该请求,用户终端上报的即当前的坐标,这个时候用户终端所依赖的基站也是与用户终端最近的基站;另一类则不是用户终端当前的坐标,比如在A点打开手机地图,想要获取B点的位置,用户终端上报的就不再是当前的坐标,而是其他地方的坐标,那么在这种情况下,显然其他地方的坐标所依赖的基站和数据包中用户终端所对应的基站很可能不同,那么再直接以距离最近来判断坐标系存在正确率低的风险。
[0079] 因此,在上述各实施例的基础上,步骤S103具体包括:
[0080] S3.1、根据基站坐标和目标坐标获得坐标方位角;
[0081] S3.2、以坐标方位角处于基站坐标对应基站的覆盖方向,同时目标坐标至基站坐标的距离处于基站坐标对应基站的覆盖范围为判断条件,判断获知目标坐标对应的参考坐标系为用户终端上报的坐标的真实坐标系。
[0082] 需要说明的是,本实施例根据基站的覆盖范围和覆盖方向判断目标坐标是否与用户终端上报的数据包中的基站对应,作为坐标系判断可靠性的要求。如果覆盖方向或覆盖范围存在不符合的情况,说明用户终端上报的坐标并不是用户终端的当前位置,因此也就不能继续判断真实坐标系。
[0083] 在上述各实施例的基础上,步骤S3.1具体包括:
[0084] S3.1.1、根据基站坐标相对于目标坐标的位置,获知基站坐标所在的象限;象限以目标坐标为原点,经线为X轴,纬线为Y轴
[0085] S3.1.2、根据基站坐标所在的象限、基站坐标和目标坐标,获得坐标方位角。
[0086] 作为本领域技术人员可以理解的是,原点以东为X轴正方向,原点以西为X轴负方向,原点以北为Y轴正方向,原点以南为Y轴负方向,即原点东北区域的第一象限,原点西北区域为第二象限,原点西南区域为第三象限,原点东南区域为第四象限。
[0087] 在上述实施例的基础上,步骤S3.1.2具体包括:
[0088] 根据以下公式计算基站坐标和目标坐标的基准方位角A:
[0089]
[0090] 当基站坐标处于第一象限或Y轴的正半轴时,坐标方位角为A;
[0091] 当基站坐标处于第二象限时,坐标方位角为360°+A;
[0092] 当基站坐标处于第三象限、第四象限或Y轴的负半轴时,坐标方位角为180°+A。
[0093] 在上述各实施例的基础上,将用户终端上报的坐标确定为预备坐标的步骤包括:
[0094] 依据坐标系定义,判断用户终端上报的坐标的坐标系与基站坐标的坐标系是否同属于一个坐标系类型;
[0095] 具体应用时,坐标系类型的区分可以通过坐标系定义实现,以上海市为例,投影坐标系的维度(X轴)范围为(13358484~13692446),进度(Y轴)范围为(3481989~3871817),而地理坐标系的坐标范围非常直观,为:[-180,180],显然通过坐标的格式就可以很容易地将用户终端上报的坐标的坐标系类型分辨出来。
[0096] 若同属于一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,若不属于同一个坐标系类型,则将用户终端上报的坐标变换至与基站坐标同属于一个坐标系类型,将变换后的坐标确定为预备坐标。
[0097] 需要说明的是,坐标系类型相同是本发明实现的基础,因此,通过上述判断过程,为后续计算转换后的坐标与基站坐标提供基础。例如,如果用户终端上报的坐标和基站坐标都属于地理坐标系,那么将用户终端上报的坐标确定为预备坐标,而如果用户终端上报的坐标是基于投影坐标系的,而基站坐标是基于地理坐标系的,就需要按照投影坐标系转换至地理坐标系的公式,将用户终端上报的坐标进行变换,将变换后的坐标确定为预备坐标。
[0098] 在上述各实施例的基础上,基站坐标的坐标系为国际坐标系WGS84。国际坐标系WGS84是我国基站定位时最广泛采用的坐标系,在进行定位、坐标系转换时比较方便。
[0099] 根据本发明的另一个方面,还提供一种坐标系的判断系统,如图3所示,该系统用于在前述各实施例中判断用户终端上报的坐标所采用的坐标系,因此,在前序各实施例中的判断方法中的描述和定义,可以用于本发明实施例中各执行模块的理解。
[0100] 如图所示,坐标系的判断系统包括:
[0101] 转换坐标模块201,用于将用户终端上报的坐标按照不同的转换公式进行转换,获得一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标。参考坐标系为与基站的坐标系同属于一种坐标系类型的坐标系。
[0102] 需要说明的是,由于用户终端上报的坐标所依赖的坐标系是未知的,因此,本发明实施例的转换坐标模块201首先将用户终端上报的坐标假想为各种坐标系,然后按照不同坐标系转换至基站坐标所采用的坐标系的方法,获得对应每种坐标系的转换后的坐标。
[0103] 需要注意的是,假想的各种坐标系称之为参考坐标系,参考坐标系与基站的坐标系同属于一种坐标系类型,例如基站的坐标系为百度坐标系,即属于地理坐标系,那么参考坐标系也应该属于地理坐标系,例如GCJ-02、BD-09、WGS84等等。
[0104] 在一个具体应用中,基站坐标系为BD-09,将用户终端上报的坐标按照GCJ-02转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与GCJ-02对应的转换后的坐标,称之为坐标1;按照WGS84转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与WGS84对应的转换后的坐标,称之为坐标2;按照搜狗坐标系转换至BD-09的转换公式进行转换,获得与搜狗坐标系对应的转换后的坐标,称之为坐标3,坐标1、2和3就是步骤S101中获得的一一对应每个参考坐标系的转换后的坐标。
[0105] 目标坐标模块202,用于计算每个转换后的坐标至基站坐标的距离,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标;
[0106] 坐标系判断模块203,用于将目标坐标对应的参考坐标系作为用户终端上报的坐标的真实坐标系。
[0107] 需要说明的是,为了判断用户终端上报的坐标的真实坐标系,本发明实施例的坐标系判断模块203以转换后的坐标至基站坐标的距离来判断。这是由于首先用户终端上报消息时都会选择最近的基站,其次,由于每一种坐标系实际上都是对基础的坐标进行的适当偏离处理,因此如果采用了正确的转换方法,自然偏离的量也就不存在了,通过计算转换后的坐标与基站坐标的距离,就可以知道根据哪种坐标系转换公式转换的坐标与基站坐标距离最近,显然,距离最近的坐标所使用的转换公式应该是正确的,该转换公式所对应的坐标系也就是真实坐标系。
[0108] 在上述实施例的基础上,坐标系判断模块具体包括:
[0109] 坐标方位角单元,用于根据基站坐标和目标坐标获得坐标方位角;
[0110] 判断单元,用于以坐标方位角处于基站坐标对应基站的覆盖方向,同时目标坐标至基站坐标的距离处于基站坐标对应基站的覆盖范围为判断条件,判断获知目标坐标对应的参考坐标系为用户终端上报的坐标的真实坐标系。
[0111] 需要说明的是,本实施例的坐标系判断模块根据基站的覆盖范围和覆盖方向判断目标坐标是否与用户终端上报的数据包中的基站对应,作为坐标系判断可靠性的要求。如果覆盖方向或覆盖范围存在不符合的情况,说明用户终端上报的坐标并不是用户终端的当前位置,因此也就不能继续判断真实坐标系。
[0112] 本发明实施例提供的上述方法可应用于GPS去噪场景中。具体的应用方法为:根据上述实施例描述的方法获得目标坐标,结合已知的基站覆盖距离和方向信息,如果目标坐标不在基站范围内或者不在基站的覆盖方向内,则目标坐标为噪点,需要删除。
[0113] 需要说明的是,本发明上述各实施例提供的与基站覆盖信息相结合的判断坐标系方法,能够解决终端上报位置并非实际位置问题,即实现了GPS信息的去噪。
[0114] 下面结合一个具体的实施例对本发明的合理性进行分析。
[0115] 在本实施例中基站的坐标采用的坐标系为WGS84坐标系,该坐标属于地理坐标系。
[0116] 步骤1,判断坐标系是否地理坐标系
[0117] 依据坐标系定义来判断UE上报坐标采用的坐标系的类别,如:坐标点在[-180,180]可判断为地理坐标系;如果非地理坐标根据现有转化公式转换为地理坐标。比如百度投影坐标的判断可以依据Y值范围进行区分,将UE上报的坐标确定为预备坐标。
[0118] 步骤2,将预备坐标按各参考坐标系转换公式转换成WGS84坐标
[0119] 此步骤是将未知具体坐标类型的坐标位置信息,具体是分别按照现有GCJ-02、BD-09、WGS84等坐标类型转换成WGS84坐标的技术,统一转换成WGS84坐标。
[0120] 步骤3,计算转换后的坐标与基站坐标之间距离
[0121] 计算转换后的坐标点与基站坐标(WGS84)之间距离和相对于基站位置的方向角。
[0122] 假设转换后的A点坐标(Alng,Alat),基站B点坐标(Blng,Blat),二者之间距离为:
[0123]
[0124] 其中,DAB表示转换后的坐标至基站的距离,PI为圆周率,R为赤道半径。
[0125] 步骤4,计算转换后的坐标与基站坐标之间的坐标方位角
[0126] 计算基准方位角A:
[0127]
[0128] 当B点在第一象限及Y轴正半轴,坐标方位角=A;
[0129] 当B在第二象限,坐标方位角=360°+A;
[0130] 当B在第三四象限及Y轴负半轴,坐标方位角=180°+A。
[0131] 步骤5,将距离最短的转换后的坐标作为目标坐标,根据坐标方位角处于基站坐标对应基站的覆盖方向,同时目标坐标至基站坐标的距离处于基站坐标对应基站的覆盖范围,判断获知目标坐标对应的参考坐标系为用户终端上报的坐标的真实坐标系。如果目标坐标不在覆盖范围和覆盖方向内,那表示原坐标系的判断类型错误或者上报位置非UE的实际位置。
[0132] 图4示出了上海市4G基站与其最近的基站距离的分布情况,图5示出了上海市4G基站与其最近的4个基站距离的分布情况。从图4和图5可知,基站间间距均在900米以内,并且约89%的基站附近500米以内就有其他基站,所以可估计基站覆盖范围为450米以内。
[0133] 表1示出了本实施例计算的各参考坐标系之间相差的距离情况。
[0134] 距离(米) WGS84 GCJ-02 BD-09WGS84 0 480 1200
GCJ-02 480 0 940
BD-09 1200 940 0
[0135] 表1各参考坐标系之间相差的距离表
[0136] 从表1可知,各坐标系之间距离偏差约在480-1200米范围,故可以通过计算与基站间的距离来判断UE上报的坐标系,本发明实施例的坐标系判断方法可行。
[0137] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0138] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
[0139] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。