[发明专利]基于四叉树的区域边界探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及LBS定位服务，特别是一种基于四叉树的区域边界探测方法。

背景技术

基于位置的服务，也称定位服务（Location Based Services，LBS）是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务。主要技术原理是利用蜂窝基站的空间定位，通过2个以上的基站同时测出移动目标离基站的半径距离，从而获得移动终端的位置信息（如经纬度坐标数据），提供给移动设备用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关的业务，确定移动目标的确切方位。它包括两层含义：首先是确定移动终端或用户所在的地理位置，其次是提供与位置相关的各类信息服务。总之，LBS就是要借助互联网或无线网络，完成定位和服务两大功能，并已逐渐应用于城市的旅游、房产、休闲娱乐、电子商务等众多商务领域。

然而，在一些基于位置的服务中，不仅需要定位当前用户本人的位置，还需要定位其所在的区域边界。区域可以按照城市、地区或商圈的形式划分，可以为商户或用户提供更多的服务可能。通过将地理位置进行区域化，可以根据一个地理区域内的业务和商业对区域进行聚类，而不是纯粹的经纬度和城市地图的简单划分。这样划分的各个区域实际上是一个个的应用需求群地图。主要的商业需求聚集在特定区域，形成的一个聚合信息服务区域。用户在某个特定区域内的信息彼此之间能够共享，也能够与应用开发商分享，形成用户与应用开发商的双向互动，从而构建类似于城市商圈的商业群落。例如，在某些出租车应用定位服务中，需要获知当前用户所处的区域的边界范围的信息会更有意义，这样可以界定当前区域中可用的车辆信息，以提供给用户更多的选择。因此，区域边界信息是地图信息的一个重要组成部分。

目前的基于位置的服务利用一般的地图服务所提供的接口可以判断出某点是否属于某区域，然而却不能得到该区域的边界数据。所以，没有作为基础的区域边界数据，LBS就无法根据移动设备用户所在的坐标得到包含其所属区域（如城市、地区、商圈等）边界的区域信息，也就无法提供基于区域信息的进一步服务。

因此，需要一种在基于位置和地图服务的应用中根据用户的当前所在位置探测出区域边界的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于四叉树的区域边界探测方法，包括如下步骤：a)构造所探测区域的四叉树的根节点矩形，以基本覆盖所探测区域的目标边界；b)将所述四叉树的每个节点划分为四个节点，并提取其中的部分匹配节点；c)判断步骤b)中得到的所述部分匹配节点是否均为单元节点，若不是，则返回步骤b)对所述部分匹配节点继续划分，若是，并提取其中的部分匹配单元节点；d)判断是否需要扩大所述四叉树，若需要，则扩大所述四叉树，对扩大后的部分返回步骤b），若不需要则进入步骤e)；e)对所述四叉树进行微调，避免未覆盖到目标边界中存在突起的地方；和f)提取所述目标边界的轮廓，得到所述区域的边界。

优选地，所述步骤a）中的根节点矩形是以位于所述区域中的任意一个点为中心点构造的。

优选地，所述根节点矩形的初始大小设置为单元矩形的2ⁿ倍，其中n为大于0的整数。

优选地，在所述步骤a）中通过判断所述根节点矩形的四个角点和四条边的中点是否落在所述区域内来判断是否基本覆盖所述目标边界。

优选地，通过基于地理位置的服务来判断所述点是否在该区域内。

优选地，所述部分匹配节点定义为所述节点有至少一个采样点落在所述目标边界外且有至少一个采样点落在目标边界内。

优选地，在所述步骤d)中若存在四叉树边界与目标边界相交则需要扩大所述四叉树。

优选地，在所述步骤e）中对所述四叉树上的每个部分匹配单元节点，检查其上下左右四个方向上的相邻节点，如果某相邻节点不是单元节点也不是单元节点的直接上级节点，则将该相邻节点细分至单元节点的直接上级节点。

优选地，在所述步骤f）中遍历所述四叉树中的所有部分匹配单元节点，找出一个或多个连通的节点集，获取每个连通的节点集中每个节点的轮廓线段，以获得所述目标边界的轮廓。

优选地，所述轮廓线段按如下方式获取：若部分匹配单元节点只有一点位于所述目标边界之内，则无轮廓线段可取；若有两个点位于所述目标边界之内，则取两点之间连线提取有向线段；若有三个点位于所述目标边界之内，则取不相邻的两点之间的连线提取有向线段，并标记每个有向线段的首端和末端。