[发明专利]一种地方坐标系地图通用加载方法

说明书

本发明适用于地理信息技术领域，提供一种地方坐标系地图通用加载方法，本发明基于WebGL的地图渲染引擎框架Mapbox，通过一系列的坐标变换，将地方坐标系转换成世界坐标系，通过计算地图图幅的范围和像素索引值很好的解决了坐标转换的问题，对支持地方坐标系提供了较好的解决方案，解决了较多行业尤其是国土行业的实际应用需求，具有非常大的现实意义。

技术领域

本发明属于地理信息技术领域，尤其涉及一种基于地方坐标系地图通用加载方法。

背景技术

随着人类物质生活的丰富和认知水平的提高，传统的二维GIS（geographicinformation system，地理信息系统）已不能满足人们对自己所生存的三维空间的认知，需要一种新的方式来表达三维世界。随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术、虚拟现实技术以及网络通信技术的发展，传统的二维GIS被注入了新的活力，Web3D（万维网三维）技术与GIS结合形成的三维WebGIS（万维网地理信息系统）已成为GIS发展的一个重要方向。

WebGL（Web Graphics Library ，Web图形库）的发展为三维GIS创造了新的发展机遇，WebGL是由Khronos发布的基于OpenGL（OpenGL，Open Graphics Library，开放式图形库）ES2.0的一个开源免费、跨平台的三维图形API（Application Programming Interface，应用程序编程接口），具有以下三个主要优点：首先，WebGL通过JavaScript（JavaScript为一种脚本语言，简称JS）脚本实现网络交互式三维动画的制作，无需安装任何插件；其次，WebGL本身是OpenGLES2.0的JavaScript绑定，其利用底层的图层硬件加速功能实现图层渲染，使三维对象的渲染更加流畅；最后，WebGL属于开放标准，具有开放性和跨平台性，且有众多开发者的支持。

目前基于WebGL的地图渲染引擎有很多，其中Mapbox（一种地图渲染引擎，以数据为动力的绘图平台）因具有开源、支持矢量瓦片等的特点被众多用户所喜爱。Mapbox GL JS是Mapbox在网页上显示可交互地图的JavaScript库，使用WebGL进行地图的渲染，其支持两种坐标系：WGS84（World Geodetic System -1984 Coordinate System，1984年世界大地坐标系统）坐标系和web墨卡托投影坐标系。

为了适应我国基础测绘生产生活的需要，国家制定了北京54、xian80地方坐标系和CGCS2000（China Geodetic Coordinate System 2000，2000国家大地坐标系）大地坐标系以满足我国的实际生产需求。但诸如mapbox等的基于WebGL的地图渲染引擎只能加载WGS84和web墨卡托投影两种坐标系下的地图，显然无法满足我国的工程需求，因此迫切需要寻求一种能加载多种坐标系下地图的通用方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于WebGL的地方坐标系地图通用加载方法，旨在解决Mapbox不能加载地方坐标系地图的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

所述地方坐标系地图通用加载方法，包括下述步骤：

在当前地方坐标系下，计算地图的图幅范围，在图幅范围内计算地方坐标的像素索引值，将地方坐标系转换成世界坐标系；

根据瓦片范围，将所述世界坐标系转换为瓦片坐标系；

通过着色器使用矩阵转换将瓦片坐标系转换成四维的图形库坐标系，即GL坐标系；

将GL坐标系转换成标准设备坐标系，即NDC坐标系，将NDC坐标系转换成屏幕坐标系，最后直接在屏幕上显示最终的坐标转换结果，实现在屏幕上加载显示地方坐标系地图。

进一步的，所述计算地图的图幅范围，具体过程如下：