[发明专利]特征分类与结点匹配相结合的建筑群复杂组合直线模式识别方法与装置

说明书

本发明属于建筑群模式识别技术领域，公开一种特征分类与结点匹配相结合的建筑群复杂组合直线模式识别方法与装置，该方法包括：步骤1，根据面积和主方向对建筑群进行分类；步骤2，分别构建建筑群空间邻近关系，识别各类建筑群内含的简单直线模式；步骤3，以识别的简单直线模式为基础，通过识别简单直线模式组而初步识别建筑群复杂组合直线模式；步骤4，利用结点匹配策略识别组合结构，实现建筑群复杂组合直线模式的精确识别。本发明可以识别出分布复杂、空间粒度大小不一建筑群内含的复杂组合直线模式。

技术领域

本发明属于建筑群模式识别技术领域，尤其涉及一种特征分类与结点匹配相结合的建筑群复杂组合直线模式识别方法与装置。

背景技术

建筑群作为一类重要的地理要素，其隐含的空间分布特征，一直是制图综合领域研究的热点和难点。在小比例尺地图上，建筑群顾及空间和语义特点，重点考虑自然属性和网络要素(道路、水系等)划分；对于中大比例尺的建筑群分布，当前研究多集中于聚群分组和分布特征提取，主要研究两个方面内容：①基于空间邻近的聚类；②基于视觉感知理论的空间分布特征多参数约束的模式识别。已有研究多针对分布规律、粒度大小均匀的建筑群空间分布模式，而针对分布复杂、不规则的建筑群空间结构特征的研究，则局限于具有特定组织结构的空间分布模式，如通过构建感兴趣的字母型模板库采用匹配的策略识别出建筑群典型字母型分布模式。

然而，在综合程度较低的中大比例尺地图中，除具有特定结构分布的建筑群外，还存在不具特定结构但有规律、整体呈直线模式组织的建筑群。直线模式识别能有效挖掘建筑群的分布特征，为后续地图综合提供支持。对于中大比例尺地图中分布复杂、粒度大小不一的建筑群，由于局部异质性明显、空间关系复杂等特点，现有的直线模式识别方法并不能够满足其内含的复杂直线模式探测需求。

发明内容

本发明针对现有的直线模式识别方法并不能够满足其内含的复杂直线模式探测需求的问题，提出一种特征分类与结点匹配相结合的建筑群复杂组合直线模式识别方法与装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提出一种特征分类与结点匹配相结合的建筑群复杂组合直线模式识别方法，包括：

步骤1，根据面积和主方向对建筑群进行分类；

步骤2，分别构建建筑群空间邻近关系，识别各类建筑群内含的简单直线模式；

步骤3，以识别的简单直线模式为基础，通过识别简单直线模式组而初步识别建筑群复杂组合直线模式；

步骤4，利用结点匹配策略识别组合结构，实现建筑群复杂组合直线模式的精确识别。

进一步地，所述步骤1包括：

采用k-means++聚类算法对建筑群进行分类，将建筑物的面积和主方向特征映射到欧氏距离空间，以欧氏距离来度量建筑物之间的相似性。

进一步地，所述步骤2包括：

采用弱邻近的搜索策略构建建筑群空间邻近关系，将搜索范围设定为二阶邻近内建筑物；

结合构建的结构化参数建立如式4.2提取规则：

式中，R_lenth、R_width、S_building、LD_orient、OD_orient分别表示相邻长轴长度比、相邻短轴长度比、模式内建筑群之间的间隔距离比、局部方向差异和整体方向差异，δ_lenth、δ_width、δ_space、δ_orient分别为长轴长度比、短轴长度比、间隔距离比和模式方向差异的阈值。

进一步地，所述步骤3包括：