[发明专利]一种兴趣点与道路网的自动配准方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息技术领域，特别涉及一种兴趣点与道路网的自动配准方法。

背景技术

随着传感器和互联网技术的迅猛发展，用户可通过智能终端和开放地图平台参与地理空间数据的发布和生产，这种由用户生成的空间数据称为众源地理空间数据(或志愿者地理信息)。与专业测绘数据相比，众源地理空间数据在几何表达、精度、尺度、数据质量等方面差异较大，导致不同来源空间数据间存在重复采集而信息共享困难等问题。在导航与移动位置服务领域，兴趣点(Point of Interest，POI)和道路网是主要的数据内容，不同来源的兴趣点与道路网数据直接叠加存在一定位置偏差，直接使用存在偏差的兴趣点和道路网数据导致错误的规划路径和用户行为分析结果。因此，不同采集方式获取的兴趣点与道路数据在投入出行应用前需要进行几何配准，以保证兴趣点与道路网数据间的相对位置和空间关系的准确和一致性。相关文献：Sester,M.,Arsanjani,J.J.,Klammer,R,Burghardt,D.,and Haunert,J.H.,2014.Integrating and generalising volunteered geographic information[A].In:Burghardt,D.,Duchêne,C.,and Mackaness,W.(eds.).Abstracting geographic information in a data rich world[M].Switzerland:Springer International Publishing,119-155。传统的地图匹配方法利用GPS轨迹点的位置坐标与道路网的几何特征等将轨迹点匹配到对应路段，但是兴趣点并不落在道路区域，地图匹配方法无法建立兴趣点与道路网的匹配关系。基于路网匹配的配准方法利用道路网的匹配关系，将其中一份道路网的附属兴趣点配准到另一份道路网中，但该方法需要参考路网作为中介，而实际应用中很难获取兴趣点的参考路网数据。相关文献：Chen,B.,Yuan,H.,Li,Q.,Lam,W.H.K.,Shaw,S.,and Yan,K.,2014.Map-matching algorithm for large-scale low-frequency floating car data[J].International Journal of Geographical Information Science,28(1):22-38；Zhang,M.,2009.Methods and implementations of road-network matching[D]:Germany:Technical University of Munich.现有方法无法解决不同来源兴趣点与道路网间同名控制点的自动识别问题。

发明内容

本发明利用兴趣点与道路网的几何模式相关性，提供了一种兴趣点与道路网的自动配准方法，有效解决不同来源兴趣点与道路网的位置偏差纠正问题。该方法综合考虑兴趣点与道路网数据的属性内容和几何位置，识别和提取道路链模式和兴趣点聚类模式，自动识别两者的同名控制点对，进行兴趣点与道路网的几何配准。

尽管兴趣点与道路网之间存在不可预测的非刚性偏差，但不同来源的兴趣点与关联的道路之间具有一定的几何模式相关性，这种几何模式相关性对兴趣点与道路网的自动配准具有重要的借鉴意义。

一种兴趣点与道路网的自动配准方法，该方法包括以下步骤，

步骤1：提取兴趣点所在的道路信息，与道路网进行第一次配准；

提取兴趣点地址属性中包含的道路信息，与道路网中道路信息进行判断，确认道路两边关联的兴趣点，消除兴趣点与道路网的系统误差；

比较兴趣点地址信息与道路名称属性的公共字符串，将兴趣点与道路划分至两两对应的集合；

统计所有道路称，遍历每个道路名rn，将“地址属性包含rn”的兴趣点p_i与“名称属性等于rn”的道路r_j分别划分至相互对应的兴趣点集合set_poi和道路集合set_road。通过道路名rn，set_poi与set_road一一对应；

根据最小二乘算法将各个兴趣点集合set_poi拟合为直线段line_poi。由于兴趣点集合set_poi与拟合直线段line_poi一一对应，而根据步骤1.1，兴趣点集合set_poi又与道路集合set_road一一对应，则可推出line_poi与set_road也是一一对应，即拟合直线段line_poi与道路集合set_road也通过道路名称相互关联起来；