一种基于道路元综合的路网匹配方法组成比例

本发明专利技术提出了一种基于道路元综合的路网匹配方法，包括以下步骤：步骤一、通过几何位置和拓扑关系，识别路网中的道路元数据；步骤二、针对路网匹配的目标，根据相应的地图综合原则来进行道路元的综合操作；步骤三、将综合后的道路元按照相应的规则和步骤进行有效匹配；步骤四、将匹配对的道路元还原为对应的道路结点和线要素，并结合道路元特征，按常规方法进行细化的匹配。本发明专利技术由于地图综合操作大大减少了道路要素的数量，并且先匹配复合结点，再根据符合结点的拓扑关系可以迅速匹配综合后的单线道路，从而大大提高了匹配的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不同数据源的地图数据融合中的路网匹配方法，特别是涉及道路元的 地图综合再还原的匹配方法，从而提高匹配的准确性和速度。
技术介绍
随着GIS技术的不断发展，一个不可避免的新课题摆在了我们面前，即"多源空间 数据的匹配与融合"。作为其中的一个重要分支，"多源道路网数据自动匹配算法"的研宄始 于上个世纪90年代中期，至今已取得了许多成果，开发出诸如BG、ICP等匹配算法和模型， 但是在匹配的成功率，准确率和效率方面都存在一定缺陷。本专利技术在匹配运算中引入"模式 识别"和"地图综合"的思想，对道路元进行分类和识别，并通过地图综合的方法来突出道路 元的特征以增强其识别度，从而提高了匹配的成功率和准确性。而且由于地图综合减少了 道路要素的数量，从而提高了匹配的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的为了克服现有技术存在的问题及缺陷，提供一种基于道路元综合的 路网匹配方法，本专利技术通过对道路元的识别和综合等处理方法，提高路网匹配的成功率，准 确率和效率。 为了实现本专利技术的技术效果，本专利技术的技术方案为： -种基于道路元综合的路网匹配方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、通过几何位置和拓扑关系，识别路网中的道路元的类型； 步骤二、针对路网匹配的目标，根据相应的地图综合原则来进行道路元的综合操 作； 步骤三、将综合后的道路元按照相应的步骤、特征和规则进行有效匹配； 步骤四、将匹配对的道路元还原为对应的道路结点和线要素，并结合道路元特征， 按常规方法进行细化的匹配。 优选的，上述步骤一中的道路元的类型有：结点类型、干道类型和辅路类型； 道路元的类型一为结点类型： 第一大类：环形道路，环形道路分为单出口环岛、双出口环岛、三出口环岛、四出口 环岛、五出口环岛、六出口环岛、七出口环岛、八出口及以上的多出口环岛，共八小类，对应 小类编号为1-8 ; 第二大类：岔路口，岔路口分为三岔路口、四岔路口、五岔路口、六岔路口、七岔路 口、八岔及以上的多岔路口，共六小类，对应小类编号为3-8 ; 说明：正反向通行的双线道路只算作一个环形道路出口或岔路口的一个分支； 道路元的类型二为干道类型：包含单向通行、正反向通行或不可通行的单线道路， 正反向通行的双线道路； 道路元的类型三为辅路类型：匝道、道路内连接线、道路外辅助道路。 优选的，上述步骤二中的相应的地图综合原则有： 综合原则一：所有正反向形式的双线道路，均合并为对应的单线道路，几何位置 为双线道路的中间线； 综合原则二：所有识别的岔路口和环形道路，均合并为对应一个点，岔路口综合后 的点的位置为合并后的道路交叉点，环形道路综合后的点的几何位置为外切圆的圆心； 综合原则三：所有辅路，均删除； 综合原则四：如果综合后的单线道路的结点的度为2,则将该结点变为形点，将连 接该结点的两条道路连接合并为一条道路。 优选的，上述步骤三中的道路元按照相应的步骤、特征和规则进行有效匹配方法 按以下子步骤进行： 子步骤一、进行结点类型的道路元匹配； 子步骤二、结合已经匹配的节点类型的道路元，进行干道类型的道路元的首次匹 配； 子步骤三、进行遗留的干道类型的道路元的匹配。 优选的，上述子步骤一中的节点类型的道路元匹配具体步骤为：需要设定一个初 始坐标阈值，将坐标相近的道路元进行匹配，然后比较节点的匹配特征，并根据匹配规则进 行匹配。 优选的，上述子步骤一中的三种匹配特征有： 匹配特征一：坐标的一致性，需根据结点综合前的所有的节点区域大小和道路的 宽度，再次确定判断坐标一致性的坐标阈值； 匹配特征二：结点的小类编号的一致性； 匹配特征三：结点的连接道路出口方向的一致性。 所述子步骤一中的三种匹配规则为： 匹配规则一：如果三种匹配特征均一致，则匹配成功； 匹配规则二：如果坐标一致、小类编号不一致，但是小类编号小的结点连接道路出 口方向与小类编号大的结点中的部分连接道路出口方向是一致的，则匹配成功； 匹配规则三：如果坐标有偏差，且存在一对多的情况，不考虑小类编号，综合判断 外围连接道路出口方向，如果一致，则匹配成功。 优选的，上述子步骤二中的干道类型的道路元的首次匹配是将步骤一中已经匹配 的节点类型道路元之间的道路进行匹配；考虑到多源数据的道路网详细程度的差异，存在 干道道路被分拆为多段，存在一对多或多对多的匹配情况，需将进行数次的匹配迭代。 优选的，上述子步骤三中的对遗留的干道类型的道路元的匹配，主要包括悬挂道 路的匹配处理和所有不匹配道路的保留。 本专利技术的优点是：通过相应的地图综合的原则，突出道路元的特征，包括综合后的 结点即复合结点的综合坐标、复合结点的度和拓扑关系、复合结点连接道路的方向、综合后 的道路的单线组织的一致性，道路的方向等，增强了道路元的辨识度，从而可以提高匹配的 成功率和准确率。同时，由于地图综合操作大大减少了道路要素的数量，并且先匹配复合结 点，再根据符合结点的拓扑关系可以迅速匹配综合后的单线道路，从而大大提高了匹配的 效率。【附图说明】 图1.是本专利技术流程不意图。【具体实施方式】 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及【具体实施方式】 对本专利技术作进一步的详细描述。 如图1所示，为本专利技术的流程示意图，通过四个步骤，基于道路元的分类和识别， 通过相应的地图综合，减少了辅助道路的干扰，增强了道路元的辨识度，从而提高匹配的成 功率、准确率和速度。 如下详细说明四个步骤的具体实现。 步骤一、通过几何位置和拓扑关系，识别路网中的道路元的类型。道路元识别的基 础是道路元的分类和具体特征，包括几何位置和拓扑关系，在此基础上即可按照通用的模 式识别进行识别。道路元的类型包含：节点类型、干道类型和辅路类型三大类，具体分类和 特点如下： 道路元类型一、结点类型：第一大类：环形道路分为单出口环岛、双出口环岛、三 出口环岛、四出口环岛、五出口环岛、六出口环岛、七出口环岛、八出口及以上的多出口环岛 等，共八小类，对应小类编号为1-8,第二大类：岔路口分为三岔路口、四岔路口、五岔路口、 六岔路口、七岔路口、八岔及以上的多岔路口等，共六小类，对应小类编号为3-8,说明：正 反向通行的双线道路只算作一个环形道路出口或岔路口的一个分支。节点类型的主要特点 是其处在干道类型的交汇点处，可以通过地图综合处理为一个复合结点。环形道路的几何 形状一般为环状，且单向通行，连接的道路与其连接时一般数字化为一个近似的切线；四岔 及以上的岔路口的结当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于道路元综合的路网匹配方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、通过几何位置和拓扑关系，识别路网中的道路元的类型；步骤二、针对路网匹配的目标，根据相应的地图综合原则来进行道路元的综合操作；步骤三、将综合后的道路元按照相应的步骤、特征和规则进行有效匹配；步骤四、将匹配对的道路元还原为对应的道路结点和线要素，并结合道路元特征，按常规方法进行细化的匹配。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，龚红波，
申请(专利权)人：西安交通大学，湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61