[发明专利]基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法及系统

权利要求书

1.一种基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，包括：

S1.根据预先采集的露天矿山道路网的GPS点数据，使用散点Delaunay三角化算法，构建GPS点数据的初始三角网；

S2.对初始三角网进行过滤，得到道路三角网；

S3.提取道路三角网的开口线，构建道路双线网，形成一个道路多连通域；

S4.使用多连通域三角化算法，构建道路多连通域三角网；

S5.遍历道路多连通域三角网中的三角形，提取出各三角形的特征点；

S6.根据道路多连通域三角网中各三角形与相邻的三角形的关系连接特征点，形成露天矿山道路拓扑网络，完成露天矿山道路网的自动构建。

2.根据权利要求1所述的基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，所述步骤S2对初始三角网进行过滤，得到道路三角网，包括：

遍历初始三角网中的所有三角形，去除面积大于阈值S_max的三角形；

遍历剩余的三角形，去除周长大于阈值L_max且最小内角小于阈值A_min的三角形，得到道路三角网。

3.根据权利要求1所述的基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，所述步骤S3提取道路三角网的开口线包括：

遍历道路三角网的所有三角形，将各三角形的三条边中不与其它任何三角形相邻的边提取出来，实现道路三角网开口线的提取。

4.根据权利要求1所述的基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，所述步骤S4使用多连通域三角化算法，构建道路多连通域三角网，包括：

利用多连通域中的多边形的顶点和边的拓扑关系构建三角形，形成多连通域的三角网。

5.根据权利要求1所述的基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，所述步骤S5遍历道路多连通域三角网中的三角形，分别提取出各三角形的特征点，包括：

根据Pt(x,y)＝(x1+x2+x3*2,y1+y2+y3*2)/4提取出各三角形的特征点；

其中，Pt(x,y)是三角形的特征点，(x3,y3)是三角形最小内角对应的点，(x1,y1)和(x2,y2)是三角形的另外两点。

6.根据权利要求1所述的基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建方法，其特征在于，所述步骤S6根据道路多连通域三角网中各三角形与相邻的三角形的关系连接特征点，形成露天矿山道路拓扑网络，完成露天矿山道路网的自动构建，包括：

判断多连通域三角网中的各三角形与其相邻的其他三角形之间的关系；

若三角形的三条边均与其它三个三角形相邻，则该三角形为种子三角形，根据种子三角形及其相邻的三个三角形的关系连接特征点形成岔路；其中，道路在种子三角形处出现分叉；

若三角形有且仅有两条边与其它两个三角形相邻，则该三角形为常规三角形，根据常规三角形及其相邻的两个三角形的关系连接特征点形成道路直线段；其中，道路在常规三角形处为直线段；

若三角形有且仅有一条边与其它一个三角形相邻，则该三角形为边界三角形，根据边界三角形及其相邻的一个三角形的关系连接特征点形成道路的终点；其中，道路在边界三角形处出现终止。

7.一种基于GPS数据的露天矿山道路网自动构建系统，其特征在于，包括：

第一构建单元，用于根据预先采集的露天矿山道路网的GPS点数据，使用散点Delaunay三角化算法，构建GPS点数据的初始三角网；

过滤单元，用于对初始三角网进行过滤，得到道路三角网；

第二构建单元，用于提取道路三角网的开口线，构建道路双线网，形成一个道路多连通域；

第三构建单元，用于使用多连通域三角化算法，构建道路多连通域三角网；

特征点提取单元，用于遍历道路多连通域三角网中的三角形，提取出各三角形的特征点；

第四构建单元，用于根据道路多连通域三角网中各三角形与相邻的三角形的关系连接特征点，形成露天矿山道路拓扑网络，完成露天矿山道路网的自动构建。