[发明专利]一种交互式提取高分辨率遥感影像道路并生成路网的方法

权利要求书

1.一种交互式提取高分辨率遥感影像道路并生成路网的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过用户交互确定当前等级道路宽度以及种子点，同时确定算法工作区域，即缓冲区；

步骤2，栅格影像处理，包括如下子步骤；

步骤2.1，在步骤1中的缓冲区内进行区域增长，获得道路初始提取结果；

步骤2.2，利用形态学闭运算填充空洞；

步骤2.3，利用形态学细化操作获取道路中心线；

步骤3，单条道路矢量化处理，包括如下子步骤；

步骤3.1，利用矢量化处理获得单条道路路段点集；

步骤3.2，首先对单条道路路段点集进行预处理，然后利用道路拉普拉斯-普克算法对点集进行简化；

步骤3.3，利用端点删除算法对路段进行矢量修饰；

步骤3.4，利用单条道路连接算法对单条道路进行连接；

步骤3.4中单条道路连接的连接规则由矢量端点间距离规则以及矢量间夹角规则共同组成，若两矢量路段满足连接规则，则将两条矢量路段连接，并将属性ID修改为同一个值；同时，建立ID查找表，记录每条矢量线原始ID与修改后ID，方便追踪每条路段的修改，保证了多条路段搜索连接正确；

其中连接规则中，矢量间端点距离规则由两部分构成；首先，矢量间端点距离必须为全局最小距离；其次，规定阈值d_t，若两端点间距离小于d_t，则可以连接，如公式10，阈值d_t的定义为，

d_t＝(50.0*resolution)*L/3.0 (10)

其中resolution指影像分辨率，若影像无地理编码，则将resolution赋值为1即可，L是用户交互中提取的道路宽度；

矢量间夹角规则定义如下，若已找到满足距离规则的矢量路段端点A与B，则寻找与端点距离最近的节点A’与B’，求出A’A与B’B的方位角θ₁与θ₂，其中θ₁，θ₂∈(0°，180°]，计算θ＝|θ₁-θ₂|，若θ＞90°，即满足夹角规则；

单条道路连接的具体步骤如下，

(3.4.a)建立端点容器Ver，将提取到的道路端点坐标依次压入Ver中；假设端点个数为n，端点编号为i，i＝0，1，2，3，...，n，此时，当端点编号i为奇数时，此点与编号为(i-1)的点共处于同一条路段上，对每一个端点寻找离其最近的节点，并计算出两点构成矢量的方位角；路段属性ID从1开始编号，值为int(i/2)+1，同时，初始化ID查找表；

(3.4.b)对端点Ver[i]，当i为偶数时，通过对比Ver[i]与Ver[i+2]，Ver[i+3]，...，Ver[n]的距离，找出最短距离d_min对应的端点Ver[j]；当i为奇数时，则对比Ver[i+1]，Ver[i+2]，...，Ver[n]的距离，找出最短距离点Ver[j]；

(3.4.c)当Ver[i]与Ver[j]间距离d_min小于阈值d_t时，说明已满足矢量间端点距离规则，则进行矢量间夹角规则判断，此时判断Ver[i]与Ver[j]所在路段的角度关系，根据公式θ＝|θ₁-θ₂|求出θ，若θ＞90°，则进入(3.4.d)，开始连接两条路段，若两端点间距离d_min大于阈值dt，则不连接路段；

(3.4.d)根据ID＝int(i/2)+1定位当前处理路段a，根据ID＝int(j/2)+1定位当前处理路段b，若无法直接找到该路段，说明路段ID已在之前连接时被修改，需进入ID查找表找到新的路段编号；当查找到路段a、b后，连接路段，并将路段属性ID值改为二者中较小值，同时，在ID查找表内添加此次修改记录；

(3.4.e)此时令(i+1)为i，返回(3.4.b)，直至所有端点遍历完毕；

步骤4，通过交叉路口连接算法将路口处连接，并利用缓冲区技术结合步骤1获取的道路宽度生成路网。