[发明专利]一种集成线、面模式的道路网选取方法

说明书

一种集成线、面模式的道路网选取方法，包括步骤：对原始路网数据进行拓扑预处理；Stroke生成，对其重要度进行评价，计算四度；加权vomoni图生成，确定道路密度阈值；确定选取长度；按照Stroke重要度大小进行排序；选取重要度最大的Stroke；判断道路密度是否小于阈值，若否，进入队列Q，若是，进行道路选取；判断Stroke集合是否为空：若是，判断Stroke总长度是否小于L_S，若否，进行道路连通性处理；若Stroke总长度小于L_S，从队列Q中按照重要度大小选择Stroke，直到满足确定选取长度，之后，进行道路连通性处理；选取结束后对结果进行评价。

技术领域

本发明涉及路网的制图综合技术领域，尤其涉及一种集成线、面模式的道路网选取方法。

背景技术

道路网是地图概括重点关注的地理要素之一。对道路网路段进行选取是道路网综合中最重要的步骤之一，也是影响道路网综合效果的先决条件。

路网选取是路网综合的前提，如何提升路网选取的准确率是目前研究的关键技术之一。

按照路网的表达模式，路网综合选取的方法可以分为基于线模式的方法和基于面模式的方法。前者把道路看作“街道”，直接选取线状道路要素，后者把道路作为“街区”，对道路合围形成的面状要素进行合并，间接对路网进行选取。基于线表达的方法虽易于与图论相关的信息结合，但很难整合全局的统计信息，这将会造成不同地区选取的结果出现较大的偏差。而基于面表达的方法虽能较好的整合路网的全局统计信息，但其对道路网选取时，容易导致选取后路网不连通，且选取结果的准确度依赖于道路属性信息的完整度以及路网划分方法的合理性。

从具体方法来看，基于线模式的道路选取方法可分为图论方法和Stroke方法。Stroke方法在保持道路几何连续性和纵向层次特性上要优于图论方法。

目前改进的Stroke生成方法如下：

Stroke是依据感知分组原理中的良好连续性原则，其定义为，一条自然延伸的不被割断的道路。基于Stroke方法进行路网选取的方法主要包括Stroke的生成与Stroke排序。Stroke的生成是基于Stroke方法进行路网选择的前提。但现有的随机选取路段且仅考虑局部偏转角的生成算法，在一定程度上降低了道路选取的精度，进而阻碍了基于Stroke道路选取方法的应用。

顾及整体的Stroke连接规则如下：

Stroke的生成计算方法包括Stroke连接规则和连接策略。连接规则是连接策略的前提，连接规则判断路段能否连接，而连接策略规定路段如何连接。Stroke连接规则可分为几何规则，专题规则以及混合规则。由于实际工作中，很难搜集完整的道路等级、道路名称等专题属性，因此大多数研究都利用几何规则对生成Stroke进行约束。几何规则主要考虑了Gestalt提出的“好的延续性”原则。该原则主要从人的视觉层面出发，具体很难量化。现有的几何连接规则主要考虑连接处路段的偏转角，偏转角在阈值范围内的路段可以进行连接。路段的偏转角是指待连接路段偏离初始路段的角度，其范围为0°到180°。如图1，路段S_i和S_i+1的偏向角为α。但偏转角只能表达连接路段的局部信息，并未顾及连接路段之间整体的关联关系。实际上，在进行路段连接时，不仅要考虑路段临近的偏转角，还要兼顾后续连接路段与初始路段的关系，即从整体上对后续连接路段进行约束，使得后续连接路段与初始路段在整体上的“偏差”尽可能最小。

但基于Stroke的方法存在以下问题：

(1)Stroke生成时，连接规则为两条待连接路段的转折角需要小于阈值。但转折角仅从路段局部考虑了连接规则，未能顾及路段在整体上的连接规则，即缺乏约束后续连接路段与初始路段关系的规则。这在一定程度上无法满足生成的Stroke要具有整体连续性的要求。