[发明专利]一种三维道路模型系统及生成方式

权利要求书

1.一种三维道路模型系统及生成方式，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)、采集单个划定区域道路中心线，得到道路中心线离散点数据集；

(2)、解析道路中心线离散点数据，分析其道路结构特征，并分类成不同类型路段；

(3)、融合大范围下采集的多个区域路段，依据相似结构合成同类型路段；

(4)、解析二维道路中心线节点数据的拓扑关系，分离出普通道路中心线节点数据和路口中心线节点数据；

(5)、依据三维道路在空间上的特征，赋予道路高程数据，生成三维道路模型。

2.如权利要求1所述的三维道路模型系统及生成方式，其特征在于，所述步骤(1)包括：

从开源网站OpenStreetMap中获取目标区域对应的二维地图，并用ArcMap软件进行数据的预处理。

3.如权利要求1所述的三维道路模型系统及生成方式，其特征在于，所述步骤(2)包括：

以相邻离散点之间的欧氏距离和向量角以及向量角之间的关联性来进行离散点的分类处理。

4.如权利要求1所述的三维道路模型系统及生成方式，其特征在于，所述步骤(3)包括：

在单独的小范围区域内，融合存在相同离散点的路段，但需保证相同离散点与在各自路段中欧氏距离最小的点之间的向量角之和在[180-min_deviation,180+min_deviation]之间；

处理好小范围区域内的路段后，需要将多个小范围区域组合成大范围，对各小范围区域内的路段依据其与相邻小范围区域的路段关联性进行融合；选取各自区域内各路段中临近边界的离散点及所在路段中与临近边界的离散点欧氏距离最小的点，计算前两个点的向量角θ(p1,p2)和后两个点的向量角θ(p3,p4)，若|θ(p1,p2)-θ(p3,p4)|≤min_deviation，即两个向量角之差的绝对值小于阈值min_deviation则可判断这两个路段存在关联，可以合并成同一条路段。

5.如权利要求1所述的三维道路模型系统及生成方式，其特征在于，所述步骤(4)包括：

对所选区域进行预处理节点的提取，将区域内所有的路段中任意两个路段之间的共同离散点提取出来，定位预处理节点；记录每个预处理节点归属于不同路段的频次；并用如下方法进行处理：

(a)、按顺序读取一个预处理节点；

(b)、读取该预处理节点归属于不同路段的频次；

(c)、判断频次是否为4；如果否，将该预处理节点归为路口节点；如果是，删除该预处理节点，对其归属的路段进行整合；

(d)、判断预处理节点是否归类完全：如果否，跳转到步骤(a)；如果是，结束；

上述步骤(c)中对预处理节点归属的路段进行整合的步骤如下：

(一)、以预处理节点p为起始点，找到其在归属的路段中欧氏距离最小的二维离散点p1、p2、p3、p4；

(二)、计算预处理节点p与p1、p2、p3、p4之间的向量角θ(N1,p1)、θ(N1,p2)、θ(N1,p3)、θ(N1,p4)；

(三)、然后比较任意两个向量角之和，选取向量角之和最接近180°的为可合并的两条路段，分别将这4条路段合并成2条路段，删除掉该预处理节点，不可作为道路路口节点使用；

(四)、将连续路段组合，分类成道路。