一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法和系统与流程

本发明涉及gis地理信息系统与灯具设备管理，具体涉及在空间可视化界面上以多边形框选方式对地理空间中的灯具设备进行批量操作的方法和系统。

背景技术：

1、随着智慧城市建设推进，城市级照明灯具的部署规模快速增长，单座城市的路灯数量可达数十万盏。日常运维中，操作人员经常需要按地理区域对设备进行批量操作，例如对某个街区、某条道路沿线的灯具做统一开关、调光或场景切换。目前主流的设备空间区域选择方式存在以下不足：基于预设区域的方式将设备按行政区划或网格预先分组，缺乏灵活性，无法应对临时性的、跨区域的即时框选需求。此外，用户绘制的多边形以屏幕像素坐标表示，需要转换为地理经纬度。现有方案通常调用地图引擎原生接口完成转换，但在特定的地图视角和状态下转换效率较低，且对边界情况的处理不够完善。

技术实现思路

1、本发明其中一个发明目的在于提供了一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法和系统，所述方法和系统使得用户可以在空间可视化界面上自由绘制任意形状的闭合多边形来圈选目标区域，替代传统矩形框选，提高区域选择的精度。

2、本发明另一个发明目的在于提供了一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法和系统，所述方法和系统提供矩形粗筛结合多边形精筛的两级筛选机制。先以多边形的最小外接矩形从设备图层中快速截取候选设备子集，将待精确判断的设备数量从全量大幅缩减；再对候选子集用射线法逐一做多边形内部包含判断。该机制在不牺牲精度的前提下控制了计算量，使得海量设备场景下的多边形框选能够实时响应。

3、本发明另一个发明目的在于提供了一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法和系统，所述方法和系统提供了屏幕坐标到地理坐标的高效转换方式，在地图处于垂直俯视状态时，利用视口边界与画布尺寸的比例关系直接做线性映射计算，避免调用地图引擎原生接口的开销；同时保留非俯视状态下的原生转换能力，并对转换结果做经度边界修正。

4、为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，所述方法包括：

5、在空间可视化界面上接收用户绘制的多边形框选区域，记录多边形各顶点的屏幕像素坐标，将各顶点的屏幕像素坐标转换为地理经纬度坐标，得到多边形顶点经纬度集合；

6、根据所述多边形顶点经纬度集合计算最小外接矩形，利用最小外接矩形从设备图层中获取矩形范围内的候选设备集合；

7、采用射线法对候选设备集合中每个设备进行多边形内部包含判断，筛选出位于多边形区域内的目标设备数据集，对目标设备数据集执行批量操作指令。

8、根据本发明其中一个较佳实施例，所述屏幕像素坐标转换为地理经纬度坐标的过程包括：

9、判断当前地图视图是否处于垂直俯视状态且满足线性映射条件；

10、若满足，则根据当前视口的经纬度边界与画布尺寸的比例关系进行线性映射，经度lng=(point.x-viewport.x)×viewport.width / boundsrange.lng+bounds.sw.lng，纬度lat=bounds.ne.lat - (point.y-viewport.y)×viewport.height /boundsrange.lat，boundsrange.lng表示经度跨度，boundsrange.lat表示纬度跨度，bounds.sw.lng表示西南角经度，bounds.ne.lat表示东北角纬度，viewport表示视口，point表示屏幕像素点，x和y分别表示坐标值，width和height表示长和高，对转换后的经度值做修正，当经度超出-180°至180°范围时进行归一化调整；若不满足线性映射条件，则调用地图引擎原生坐标转换接口。

11、根据本发明另一个较佳实施例，所述计算最小外接矩形的方式为：遍历多边形顶点经纬度集合中的每个顶点，比较各顶点经纬度，记录最小纬度minlat、最大纬度maxlat、最小经度minlng、最大经度maxlng，由这四个边界值得到最小外接矩形的四个顶点：a0(minlng,minlat)、a1(minlng,maxlat)、a2(maxlng,minlat)、a3(maxlng,maxlat)。

12、根据本发明另一个较佳实施例，从设备图层中获取矩形范围内的候选设备时，对设备经纬度是否在矩形范围内做如下判断：排除经纬度均为零值的无效坐标；判断设备纬度是否在矩形南边界纬度和北边界纬度之间，若不是则排除；若矩形左边界经度大于右边界经度，表明矩形跨越了国际日期变更线，设备经度满足"大于等于左边界经度或小于等于右边界经度"即判定为在范围内；否则设备经度须同时满足"大于等于左边界经度且小于等于右边界经度"。

13、根据本发明另一个较佳实施例，所述射线法判断设备是否在多边形内部的过程为：从待检测设备点出发作水平扫描线；遍历多边形每条边，将边的两个端点按纬度从小到大排序，判断该边是否与扫描线相交；对相交的边进行叉积运算，若叉积为零则设备点在多边形边上，直接判定在内部；若叉积大于零，穿越计数器加一；遍历完毕后，穿越计数器为奇数则设备点在多边形内部，为偶数则在外部。

14、根据本发明另一个较佳实施例，所述叉积运算为：crossproduct=(item.lng-a.lng)×(b.lat-a.lat)-(b.lng-a.lng)×(item.lat-a.lat)，其中a、b为多边形当前边的两个端点，item为待检测设备点的经纬度,lat表示纬度，lng表示经度。

15、根据本发明另一个较佳实施例，所述设备为部署于地理空间中的照明灯具设备，所述批量操作指令包括批量开关、批量亮度调节、批量色温调节、批量场景切换、批量固件升级、批量参数配置中的一种或多种。

16、根据本发明另一个较佳实施例，所述空间可视化界面为webgis 地图交互界面，用户通过鼠标点击或触摸操作依次确定多边形各顶点，双击或点击闭合按钮完成多边形绘制。

17、为了实现至少一个上述发明目的，本发明还提供了一种基于多边形框选的灯具设备批量操作系统，包括：多边形框选交互模块，用于接收用户在空间可视化界面上绘制的多边形框选区域，记录多边形各顶点的屏幕像素坐标；坐标转换模块，用于将各顶点的屏幕像素坐标转换为地理经纬度坐标，输出多边形顶点经纬度集合；候选设备筛选模块，用于根据多边形顶点经纬度集合计算最小外接矩形，利用最小外接矩形从设备图层中获取矩形范围内的候选设备集合；多边形精确判断模块，用于采用射线法对候选设备集合中的每个设备进行多边形内部包含判断，筛选出位于多边形区域内的目标设备数据集；批量操作执行模块，用于对目标设备数据集执行批量操作指令。

18、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法。

1.一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，所述屏幕像素坐标转换为地理经纬度坐标的过程包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，所述计算最小外接矩形的方式为：遍历多边形顶点经纬度集合中的每个顶点，比较各顶点经纬度，记录最小纬度minlat、最大纬度maxlat、最小经度minlng、最大经度maxlng，由这四个边界值得到最小外接矩形的四个顶点：a0(minlng,minlat)、a1(minlng,maxlat)、a2(maxlng,minlat)、a3(maxlng,maxlat)。

4.根据权利要求1所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，从设备图层中获取矩形范围内的候选设备时，对设备经纬度是否在矩形范围内做如下判断：排除经纬度均为零值的无效坐标；判断设备纬度是否在矩形南边界纬度和北边界纬度之间，若不是则排除；若矩形左边界经度大于右边界经度，表明矩形跨越了国际日期变更线，设备经度满足"大于等于左边界经度或小于等于右边界经度"即判定为在范围内；否则设备经度须同时满足"大于等于左边界经度且小于等于右边界经度"。

5.根据权利要求1所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，所述射线法判断设备是否在多边形内部的过程为：从待检测设备点出发作水平扫描线；遍历多边形每条边，将边的两个端点按纬度从小到大排序，判断该边是否与扫描线相交；对相交的边进行叉积运算，若叉积为零则设备点在多边形边上，直接判定在内部；若叉积大于零，穿越计数器加一；遍历完毕后，穿越计数器为奇数则设备点在多边形内部，为偶数则在外部。

6.根据权利要求5所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法，其特征在于，所述叉积运算为：crossproduct=(item.lng-a.lng)×(b.lat-a.lat)-(b.lng-a.lng)×(item.lat-a.lat)，其中a、b为多边形当前边的两个端点，item为待检测设备点的经纬度，lat表示纬度，lng表示经度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备为部署于地理空间中的照明灯具设备，所述批量操作指令包括批量开关、批量亮度调节、批量色温调节、批量场景切换、批量固件升级、批量参数配置中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间可视化界面为webgis地图交互界面，用户通过鼠标点击或触摸操作依次确定多边形各顶点，双击或点击闭合按钮完成多边形绘制。

9.一种基于多边形框选的灯具设备批量操作系统，其特征在于，包括：多边形框选交互模块，用于接收用户在空间可视化界面上绘制的多边形框选区域，记录多边形各顶点的屏幕像素坐标；坐标转换模块，用于将各顶点的屏幕像素坐标转换为地理经纬度坐标，输出多边形顶点经纬度集合；候选设备筛选模块，用于根据多边形顶点经纬度集合计算最小外接矩形，利用最小外接矩形从设备图层中获取矩形范围内的候选设备集合；多边形精确判断模块，用于采用射线法对候选设备集合中的每个设备进行多边形内部包含判断，筛选出位于多边形区域内的目标设备数据集；批量操作执行模块，用于对目标设备数据集执行批量操作指令；所述系统执行权利要求1至8中任一项所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的一种基于多边形框选的灯具设备批量操作方法。