[发明专利]一种基于有向网络的地形路径规划方法

权利要求书

1.一种基于有向网络的地形路径规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，DEM数据初始化：按照精度要求对DEM格网高程数据进行扫描，分析是否在某些格网单元上存在空数据，若存在，执行插值计算得到该单元的高程数据；

步骤2，选择邻近计算模式：根据路径搜索精度要求，选择构建有向网络的格网单元邻近计算模式，该邻近计算模式类型包括4格网单元邻近模式和8格网单元邻近模式；

步骤3，计算有向网络中顶点相连接的弧的权值：根据选择的邻近模式，计算有向网络中每对顶点之间的连接弧的权值，进而得到初级的有向网络；

步骤4，有向网络裁剪：根据地形路线的约束要求，删除有向网络中的相应顶点和顶点之间的连接弧；经过剪枝处理可得到最终的有向网络；

步骤5，最优路径规划：基于步骤4得到的有向网络，采用Dijsktra算法进行路径搜索，依据路径的起始点和终点得到一条全局最优出行路线。

2.根据权利要求1所述的基于有向网络的地形路径规划方法，其特征在于：所述步骤3中权值计算的方法为：

当计算模式为基于4格网单元邻近模式时，将格网单元看作沿坐标轴4个方向连接，设地形上任意格网点V_i和V_j的高程值分别为E_i和E_j，格网间沿X轴长为a，沿Y轴长为b，则有向网络的边的权值计算公式如下：

这里，V_i和V_j是地形上的格网单元点，E_i和E_j分别是对应于V_i和V_j的高程值，而a和b分别是矩形格网单元的边长；

若格网单元是正方形，设正方形的边长为d，即a＝b＝d，则式(1)变为：

Lij=d2+(Ei-Ej)2---(2)]]>

若进行归一化处理，则式(2)变为：

lij=Lijd=1+(Ei-Ejd)2---(3)]]>

当计算模式为基于8格网单元模式时，将格网单元看作除沿坐标轴的4个方向外还沿对角线的4个方向连接，假设格网单元V_i和V_j的高程值分别为E_i和E_j，格网间沿X轴长为a，沿Y轴长为b，则有向网络的边的权值为：

如果是正方形格网，即a＝b＝d，则式(4)变为：

进行归一化处理，则式(5)变为：