一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法及系统，其中自动识别方法：根据坐标比对结果，确定要使用的坐标系，并将输电线和地理信息线路坐标进行换算统一，以保证交叉点位置计算的准确性，同时将计算结果在地图上进行标记展示。解决了人工巡视记录交叉点位置效率低的弊端，即将人工记录的方式改成系统自动识别，系统根据统一后的线路经纬度坐标计算交叉点坐标获取交叉点位置。本发明用机器语言将相关人员从繁杂的工作中解脱出来，从而达到实时、高效、智能的处理效果。

权利要求

1.一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于包括以下步骤:S1：将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图；

S2：通过应用系统对多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；

S3：根据步骤S1中获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；

S4：获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；

S5：按照优先集顺序确定使用的地图，并从地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

S6：将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；其中输电线的坐标和地理信息线路的坐标的转换按以下算法转换：① X＝Bj‑Cj

② Y＝Bw‑Cw

③

④

⑤ α＝T‑0.000003×cos(X×π)⑥ N_Bj＝Z×cos(α)⑦ N_Bw＝Z×sin(α)Bj，Bw为输电线上某一点坐标的经纬度，Cj，Cw为获取的坐标差，X，Y分别表示纠偏的坐标值，Z表示该点到坐标原点的平面投影距离，T表示该坐标点相对于X轴的方位，a表示卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子，N_Bj，N_Bw分别表示换算更改后的坐标点；

S7：判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

S8：得出结果坐标并展示。

2.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于步骤S1中所述地图包括百度地图、谷歌地图、高德地图、腾讯地图、搜狗地图、图吧地图。

3.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于步骤S2中地图按优先级排列顺序为：谷歌地图、高德地图、腾讯地图、百度地图、搜狗地图、图吧地图。

4.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于所述坐标系包括火星坐标系和基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系。

5.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于所述基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系包括有BD‑09坐标系和搜狗坐标系。

6.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于步骤S4中所述输电线的地图坐标系是基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系，所述系统标准坐标系为火星坐标系。

7.根据权利要求1所述的一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于步骤S8中结果坐标在GIS地图上展示。

8.一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别系统，其特征在于:包括有地理信息线路接收模块、地图来源判断模块、坐标系统一模块、交叉点坐标计算模块和结果展示模块和应用系统；

所述地理信息线路接收模块，用于接收地理信息线路信息,并发送至地图来源判断模块；

所述地图来源判断模块,用于将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图，并将该地图来源信息发送至应用系统；

所述坐标系统一模块，用于将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；

所述应用系统,用于将多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；按照优先集顺序确定使用的地图，并从地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

交叉点坐标计算模块，用于判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

结果展示模块，用于将结果坐标在GIS地图上展示。

说明书

一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及及电力系统输电线路设计技术领域，具体涉及一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法及系统。

背景技术

[0002] 在电网领域中，输电线路的安全是需要重点关注的问题。输电线路在建设过程中，由于建设地地理环境复杂，输电线路的路径不可避免的与道路、铁路、桥梁、河道等地理信
息线路出现交叉，如遇输电线路与道路交叉，存在道路施工或行车过高时导致输电线路损
坏的情况，有一定的安全隐患，需要重点关注，此时只能采用人工记录交叉点位置并定期巡
视的方式对这些交叉点进行安全检查，这种方式在一定程度上能缓解输电线路存在的安全
隐患发现不及时的问题，但前期的人工巡查记录耗时较久，且由于我国基础地理信息线路
建设较快，人工记录交叉点位置的方式效率很低，难以及时对记录信息进行更新，也容易有
遗漏。

[0003] 故此，现有的地理信息线路交叉跨越点的识别方法有待于进一步完善。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能高效记录交叉点位置，能及时对记录信息进行更新，有效减少遗漏的基于地理信息线路交叉跨越点的自动识
别方法。

[0005] 本发明另一个目的提供一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别系统。

[0006] 就自动识别方法而言，为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

[0007] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,其特征在于包括以下步骤:

[0008] S1：将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图；

[0009] S2：通过应用系统对多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；

[0010] S3：根据步骤S1中获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；

[0011] S4：获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；

[0012] S5：按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

[0013] S6：将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；

[0014] S7：判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0015] S8：得出结果坐标并展示。

[0016] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，步骤S6中输电线的坐标和地理信息线路的坐标的转换按以下算法转换：

[0017]

[0018] 其中，Bj，Bw为输电线上某一点坐标的经纬度，Cj，Cw为获取的坐标差，X，Y分别表示纠偏的坐标值，Z表示该点到坐标原点的平面投影距离，T表示该坐标点相对于X轴的方
位，a表示卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子，N_Bj，N_Bw分别表示换算更改
后的坐标点。

[0019] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，步骤S1中所述地图包括百度地图、谷歌地图、高德地图、腾讯地图、搜狗地图、图吧地图。

[0020] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，步骤S2中地图按优先级排列顺序为：谷歌地图、高德地图、腾讯地图、百度地图、搜狗地图、图吧地
图。

[0021] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，所述坐标系包括火星坐标系和基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系。

[0022] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，所述基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系包括有BD‑09坐标系和搜狗坐标系。

[0023] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，步骤S4中所述输电线的地图坐标系是基于火星坐标系通过进一步偏移算法得到的坐标系，所述系
统标准坐标系为火星坐标系。

[0024] 作为本发明基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法的另一种改进，步骤S8中结果坐标在GIS地图上展示。

[0025] 就自动识别系统而言，为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

[0026] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别系统，其特征在于:包括有地理信息线路接收模块、地图来源判断模块、坐标系统一模块、交叉点坐标计算模块和结果展示模
块和应用系统；

[0027] 所述地理信息线路接收模块，用于接收地理信息线路信息,并发送至地图来源判断模块；

[0028] 所述地图来源判断模块,用于将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图，并将该地图来源信息发送至应用系统；

[0029] 所述坐标系统一模块，用于将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统
一；

[0030] 应用系统,用于将多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系
的坐标差；按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信
息；

[0031] 交叉点坐标计算模块，用于判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0032] 结果展示模块，用于将结果坐标在GIS地图上展示。

[0033] 综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：

[0034] 本发明根据坐标比对结果，确定要使用的坐标系，并将输电线和地理信息线路坐标进行换算统一，以保证交叉点位置计算的准确性，同时将计算结果在地图上进行标记展
示。解决了人工巡视记录交叉点位置效率低的弊端，即将人工记录的方式改成系统自动识
别，系统根据统一后的线路经纬度坐标计算交叉点坐标获取交叉点位置。本发明用机器语
言将相关人员从繁杂的工作中解脱出来，从而达到实时、高效、智能的处理效果。

附图说明

[0035] 图1为本发明自动识别方法的流程示意图。

[0036] 图2为本发明自动识别系统的框架图。

具体实施方式

[0037] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

[0038] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

[0039] 实施例1

[0040] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,包括以下步骤：

[0041] S1：将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图；

[0042] S2：通过应用系统对多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；

[0043] S3：根据步骤S1中获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；

[0044] S4：获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；

[0045] S5：按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

[0046] S6：将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；

[0047] S7：判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0048] S8：得出结果坐标并展示。

[0049] 实施例2

[0050] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,包括以下步骤：

[0051] S1：将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图；

[0052] 具体的，首先选取一条地理信息线路判断线路来源地图。例如：地理信息线路A经坐标比对判断地理信息线路A来源于百度地图、搜狗地图、图吧地图、谷歌地图、高德地图、
腾讯地图等多个地图。

[0053] S2：通过应用系统对多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；

[0054] 现有的地图种类较多，为方便选取使用的线路坐标，需要对这些地图按一定的优先顺序排序，当同一信息线路来源于多个地图时，按优先级顺序选取线路坐标。如将各地图
按谷歌地图、高德地图、腾讯地图、百度地图、搜狗地图、图吧地图等的顺序进行排列。

[0055] S3：根据步骤S1中获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；

[0056] 不同地图可能使用相同的坐标系，也可能对应不同的坐标系，如步骤S1中所述地理信息线路A的来源地图，其中谷歌地图、高德地图在国内使用火星坐标系，百度地图使用
BD‑09坐标系。上述步骤2中的地图优先级排序方式主要是按照坐标转换算法便捷度进行排
序，目前国内最广泛使用的坐标体系是火星坐标系，其他坐标系一般是在火星坐标系的基
础上通过进一步的偏移算法得到，进而形成各自的坐标系。如BD‑09坐标系和搜狗坐标系都
是由火星坐标系经过进一步的偏移算法得到的。

[0057] S4：获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；

[0058] 获取系统中某一输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差。例如：获取输电线B的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差。本系统中各输电线路应用的坐标系是基
于火星坐标系通过进一步偏移算法得到，所述系统标准坐标系即火星坐标系。

[0059] S5：按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

[0060] 按步骤S2所述的将来源地图按优先集顺序排列，步骤S1的来源地图有多个，有百度地图、搜狗地图和图吧地图，此时按照设定的优先集，优先使用百度地图坐标系，并从百
度地图API获取该坐标系与系统标准坐标系的坐标差。

[0061] S6：将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；在地图上，线路的坐标
是由多个坐标点构成的，在转换时需将该线路的坐标点全部进行转换，以输电线B的坐标换
算为例：按照步骤5所述，输电线B使用的百度坐标系，设输电线B上某一点坐标经纬度为Bj，
Bw，获取的坐标差分别为Cj，Cw，相关公式如下：

[0062]

[0063]

[0064] 其中，X，Y分别表示纠偏的坐标值，Z表示该点到坐标原点的平面投影距离，T表示该坐标点相对于X轴的方位，a表示卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子，N_Bj，
N_Bw分别表示换算更改后的坐标点。按照该算法将地理信息线路A和输电线B1的全部点坐
标进行转换统一。

[0065] S7：判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0066] 获取统一后的线路坐标，并计算交叉点位置，将计算的结果保存在数据库中。

[0067] S8：得出结果坐标并在GIS地图展示。

[0068] 实施例3

[0069] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别方法,包括以下步骤：

[0070] S1：将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图；

[0071] 具体的，首先选取一条地理信息线路判断线路来源地图。例如：地理信息线路A经坐标比对判断地理信息线路A来源于百度地图、搜狗地图、图吧地图、谷歌地图、高德地图、
腾讯地图等多个地图。

[0072] S2：通过应用系统对多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；

[0073] 现有的地图种类较多，为方便选取使用的线路坐标，需要对这些地图按一定的优先顺序排序，当同一信息线路来源于多个地图时，按优先级顺序选取线路坐标。如将各地图
按谷歌地图、高德地图、腾讯地图、百度地图、搜狗地图、图吧地图等的顺序进行排列。

[0074] S3：根据步骤S1中获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；

[0075] 不同地图可能使用相同的坐标系，也可能对应不同的坐标系，如步骤S1中所述地理信息线路A的来源地图，其中谷歌地图、高德地图在国内使用火星坐标系，百度地图使用
BD‑09坐标系。上述步骤2中的地图优先级排序方式主要是按照坐标转换算法便捷度进行排
序，目前国内最广泛使用的坐标体系是火星坐标系，其他坐标系一般是在火星坐标系的基
础上通过进一步的偏移算法得到，进而形成各自的坐标系。如BD‑09坐标系和搜狗坐标系都
是由火星坐标系经过进一步的偏移算法得到的。

[0076] S4：获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差；

[0077] 获取系统中某一输电线的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差。例如：获取输电线B的地图坐标系与系统标准坐标系的坐标差。本系统中各输电线路应用的坐标系是基
于火星坐标系通过进一步偏移算法得到，所述系统标准坐标系即火星坐标系。

[0078] S5：按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信息；

[0079] 按步骤S2所述的将来源地图按优先集顺序排列，步骤S1的来源地图有多个，有百度地图、搜狗地图和图吧地图，此时按照设定的优先集，优先使用百度地图坐标系，并从百
度地图API获取该坐标系与系统标准坐标系的坐标差。

[0080] S6：将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统一；在地图上，线路的坐标
是由多个坐标点构成的，在转换时需将该线路的坐标点全部进行转换，以输电线B的坐标换
算为例：按照步骤5所述，输电线B使用的百度坐标系，设输电线B上某一点坐标经纬度为Bj，
Bw，获取的坐标差分别为Cj，Cw，相关公式如下：

[0081]

[0082] 其中，X，Y分别表示纠偏的坐标值，Z表示该点到坐标原点的平面投影距离，T表示该坐标点相对于X轴的方位，a表示卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子，N_Bj，
N_Bw分别表示换算更改后的坐标点。按照该算法将地理信息线路A和输电线B1的全部点坐
标进行转换统一。

[0083] S7：判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0084] S71、获取经换算统一后的地理信息线路A的坐标和输电线B的坐标：设获取的地理信息线路线A由A1、A2、A3三个点构成，包括A1A2,、A2A3两条线段，获取的输电线B由B1、B2、
B3、B4四个点构成，包括B1B2、B2B3、B3B4三条线段。首先取A1A2和B1B2两条线段进行计算；

[0085] S72、设点A1、A2、B1、B2的经纬度坐标分别为A1（A1j，A1w）、A2（A2j，A2w）、B1（B1j，B1w）、B2（B2j，B2w）；

[0086] S73、首先将各点经纬度转换为x，y坐标，根据以下公式对各点进行转换：

[0087]

[0088] 得出A1(A1x，A1y），A2(A2x，A2y），B1（B1x，B1y），B2（B2x，B2y）；

[0089] S74、根据计算A1A2和B1B2的线段方程分别为：

[0090]

[0091] S75、联合上述③④的线段方程计算得出交叉点坐标为C（Cx，Cy），再将交叉点坐标转换成经纬度坐标，即根据：

[0092]

[0093] 得出交叉点经纬度坐标为C（Cj，Cw）。

[0094] S76、依次将线路A的各线段与线路B的各线段进行对比计算得出交叉点坐标。

[0095] S77、上述步骤所述主要是对两线路存在交叉点时对交叉点坐标的计算，在实际应用中，会先判断两线路对比的线段是否存在交叉点，同样以线段A1A2,B1B2为例：

[0096] 首先经步骤S73的坐标转换后，计算 ，

[0097] ①若k1=k2，则A1A2与B1B2平行或共线，跳过这两条线段，继续将线路A，B的其他线段两两组合判断；

[0098] ②若k1≠k2，则判断两线段是否存在交叉点；

[0099] 1)先计算得出向量A1A2(A1x‑A2x，A1y‑A2y），B1B2(B1x‑B2x，B1y‑B2y）；

[0100] 2)根据向量叉乘公式

[0101]

[0102] 计算：

[0103]

[0104] 判断：

[0105] 1．若A1A2×A1B1与A1A2×A1B2同号，跳过；

[0106] 2．若A1A2×A1B1与A1A2×A1B2异号，计算：

[0107]

[0108] 若B1B2×B1A1与B1B2×B1A2异号，则表示线段A1A2与B1B2有交叉点，再继续步骤（4）的计算。

[0109] 本发明中交叉跨越线路包括但不限于高速、铁路、国道、省道、县道、110kV电力线、220kV电力线、500kV电路线。

[0110] 实施例4

[0111] 一种基于地理信息线路交叉跨越点的自动识别系统，包括有地理信息线路接收模块、地图来源判断模块、坐标系统一模块、交叉点坐标计算模块和结果展示模块和应用系
统；

[0112] 所述地理信息线路接收模块，用于接收地理信息线路信息,并发送至地图来源判断模块；

[0113] 所述地图来源判断模块,用于将地理信息线路坐标与多个地图坐标分别进行比对，获取地理信息线路来源地图，并将该地图来源信息发送至应用系统；

[0114] 所述坐标系统一模块，用于将输电线的坐标和地理信息线路的坐标按各自与系统标准坐标系的坐标差进行换算更改，将地理信息线路和输电线的全部点坐标进行转换统
一；

[0115] 应用系统,用于将多个地图按优先级排序，制定坐标来源优先集；获取的地理信息线路来源地图判断使用的坐标系；获取应用系统中输电线的地图坐标系与系统标准坐标系
的坐标差；按照优先集顺序确定使用的地图，并从该地图API获取地图的坐标系、坐标差信
息；

[0116] 交叉点坐标计算模块，用于判断线坐标是否相交，若相交则计算线坐标交叉点；

[0117] 结果展示模块，用于将结果坐标在GIS地图上展示。

[0118] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明
本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些
变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及
其等效物界定。