[发明专利]一种基于道路元综合的路网匹配方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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”的研究始于上个世纪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。本发明在匹配运算中引入“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。

发明内容

本发明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，本发明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。

为了实现本发明的技术效果，本发明的技术方案为：

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。

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、结合已经匹配的结点类型的道路元，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，上述子步骤一中的结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，然后比较结点的匹配特征，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结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。