[发明专利]快速提取OSM数据中自定义多边形区域内路网的方法

摘要

本发明公开了一种快速提取OSM数据中用户自定义多边形区域内路网的方法，该方法能够快速地将用户自定义的需要研究的范围外的节点和路段删除，最终得到用户自定义多边形区域内的OSM路网数据。目前从OSM数据导出的路网区域只能是矩形，本发明可以让用户自定义多边形研究区域，并快速地自动删除自定义多边形区域外的节点和路网，节省了用户先解析矩形范围的OSM数据再手工删除区域外的节点和路段产生的额外的时间和工作量，同时也避免该过程中人工操作可能产生的错误。

主权项

1.快速提取OSM数据中自定义多边形区域内路网的方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤(1)设OSM矩形地图区域内的最小纬度值为minlat，最大纬度值maxlat，最小经度值minlon，最大经度值maxlon，A点经纬度坐标(minlon，minlat)，B点经纬度坐标(minlon，maxlat)，C点经纬度坐标(maxlon，minlat)，D点经纬度坐标(maxlon，maxlat)，将OSM数据中节点的经纬度坐标和A点、B点、C点和D点的经纬度坐标转换为UTM坐标系坐标；步骤(2)设UTM坐标系下，A点坐标(x_a，y_a)，B点坐标(x_b，y_b)，C点坐标(x_c，y_c)，D点坐标(x_d，y_d)；以A点为原点，向量AB为y轴，向量AD为x轴建立平面直角坐标系R，在该坐标系下A点坐标变为(0,0)，B点坐标变为(0,y_b‑y_a)，C点坐标变为(x_c‑x_a,0)，D点坐标变为(x_d‑x_a,y_d‑y_a)；步骤(3)设用户自定义多边形区域的顶点集合为S，S中的顶点个数为i，初始状态下S为空集，i为1；截取OSM矩形地图区域图片作为底图，图片中经度最小、纬度最小的点置于坐标系R中的A点，图片中经度最小、纬度最大的点置于坐标系R中的B点，图片中经度最大、纬度最小的点置于坐标系R中的C点；步骤(4)用户在含有底图的坐标系R中选取自定义多边形区域的第i个顶点T_i，T_i必须要在以A,B,C和D为顶点的矩形范围内，设T_i在R中的坐标为(x_i，y_i)，则T_i在UTM坐标系下的坐标为(x_i+x_a，y_i+y_a)，将(x_i+x_a，y_i+y_a)放入集合S中；在底图上高亮显示点Ti的位置；步骤(5)如果i大于4且T_i与T₁重合，则认为用户选定多边形结束，进入步骤(6)；否则将i+1赋值给i，返回步骤(4)；步骤(6)由集合S中的坐标表示的节点组成用户自定义的封闭多边形P，在UTM坐标系下，利用射线法依次判断OSM数据中每一条路段的起点和终点是否在多边形P内，如果起点和终点都不在P内，则删除该路段，否则保留该路段；最终保留在OSM数据中的路段组成的路网即为自定义多边形区域内的路网。