[发明专利]基于建筑物房顶矢量的正射影像镶嵌线网络自动选择方法

权利要求书

1.一种基于建筑物房顶矢量的正射影像镶嵌线网络优化处理方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：建筑物房顶矢量结合数字高程模型DEM自动生成建筑物简易模型；

步骤2：利用建筑物简易模型计算建筑物在单片DOM上的成像区域；

步骤3：利用测区所有影像像底点位置自动生成测区初始Voronoi图镶嵌线网络，并对其进行简化处理后得到简单镶嵌线网络，具体步骤如下：

步骤S1：计算初始Voronoi图镶嵌线网络中某个Voronoi多边形的最长四条边的长度平均值；

步骤S2：获取上述Voronoi多边形中长度小于平均值四分之一的短边；

步骤S3：以短边两个端点的几何中点替代该短边，获得简化处理后的Voronoi多边形；

步骤S4：返回步骤S1中循环进行，直至初始Voronoi图镶嵌线网络中所有Voronoi多边形处理完毕，得到简化处理后的简单镶嵌线网络；

步骤4：利用步骤2得到的建筑物在单片DOM上的成像区域，对简单镶嵌线网络的所有节点进行优化选择，得到次优镶嵌线网络，具体步骤为：

步骤4-1：获取一栋建筑物在物方的成像总区域，确定被共有节点的影像成像区域的最大数目；

步骤4-2：判断节点P是否归两张以上影像成像区域共有，如是进行步骤4-3，否则进行步骤4-8；

步骤4-3：以节点P为中心，搜索半径为50m范围内的所有建筑物B₁,B₂,…,B_n；

步骤4-4：对于每个建筑物，计算其在每张DOM上的成像区域，并求并集作为该建筑物的整体成像区域S₁,S₂,…,S_n；

步骤4-5：对成像区域S₁,S₂,…,S_n进行求交判断，如果有交集则合并，同时记下S_i与B_i的对应关系，直到剩下成像区域S₁,S₂,…,S_m(m≤n)的任意两者都不相交，其中i＝1～n；

步骤4-6：逐一判断节点P是否在成像区域S₁,S₂,…,S_m(m≤n)内部，如果在则记下该房屋的编号B_i，同时找到B_i对应的合并后S_i，如果都不在，则该节点P无需优化进入步骤4-8；

步骤4-7：求出包含成像区域S_i的最小外包矩形，然后找出距离节点P距离最小的一个矩形端点Q作为节点P的优化后位置，然后将简单镶嵌线网络中所有的节点P更新为点Q；

步骤4-8：判断节点P是否为最后一个节点，如果是则优化完毕，如果不是则进行下一个节点的检测更新，并返回步骤4-2循环进行，直至所有节点都优化完毕，得到所有节点都不在建筑物成像区域内的次优镶嵌线网络；

步骤5：利用步骤2得到的建筑物在单片DOM上的成像区域，对次优镶嵌线网络的所有镶嵌线进行优化选择，得到整个测区绕开建筑物成像区域的最优镶嵌线网络：

步骤5-1：判断次优镶嵌线网络中的镶嵌线L是否为两个影像有效多边形共有，若是则进入步骤5-2，若仅为一个多边形拥有，则该镶嵌线无需优化，直接进入步骤5-9；

步骤5-2：根据镶嵌线L与影像的对应关系找到该镶嵌线两侧的影像序号Pic_i、Pic_j，并根据建筑物与影像间的对应关系，将同时出现在该两张影像上的建筑物挑选出来记为B₁,B₂,…,B_n；

步骤5-3：对于每个建筑物，计算其在Pic_i和Pic_j两张正射影像上的成像区域，并求并集作为该建筑物的整体城像区域，记为S₁,S₂,…,S_n；

步骤5-4：判断每个建筑物成像区域S_i是否与镶嵌线L相交，将相交的多边形留下记为：S₁,S₂,…,S_m(m≤n)，若都不相交则该镶嵌线不需要优化处理，进入步骤5-9；

步骤5-5：对S₁,S₂,…,S_m进行两两求交判断，如果有交集则合并，直到剩下S₁,S₂,…,S_l(l≤m)的任意两者彼此之间不相交；

步骤5-6：将多边形S₁,S₂,…,S_l(l≤m)按照距离镶嵌线L起点LB的距离按照从小到大排序得到多边形序列SS₁,SS₂,…,SS_l(l≤m)；

步骤5-7：从第一个多边形SS₁起，求出镶嵌线L与多边形SS_i(i≤l)的交点，其中第一个交点为INS_f，最后一个交点为INS_e，则镶嵌线L从点INS_f到INS_e这段沿着多边形SS_i(i≤l)的轮廓弯折行进，并选择总距离最短的路径代替原镶嵌线L中从点INS_f到INS_e的部分，直到该条镶嵌线L绕过所有的多边形SS_i(i≤l)；

步骤5-8：根据步骤5-7所获得的镶嵌线路径，对镶嵌线L进行更新，得到更新后的镶嵌线L'；

步骤5-9：返回步骤5-1循环进行，直至所有镶嵌线优化完毕，得到整个测区自动绕过建筑物成像区域的最优镶嵌线网络。