[发明专利]一种保留已有路网数据并利用OSM数据进行路网扩展的方法

摘要

本发明公开了一种保留已有路网数据并利用OSM数据进行路网扩展的方法，该方法能够让用户自定义需要扩展的路网区域，并快速地将用户需要扩展的路网范围连接到原有网络中，同时保留了原路网的数据信息，最终得到利用OSM数据进行扩展后的路网数据文件。在实际工作中，用户会遇到需要在已有路网基础上扩大研究范围的情况，本发明由用户自定义选择需要扩展的路网范围，自动从OSM数据中提取扩展路网信息后与已有路网数据进行合并，保留了原有用户已经维护好的路网信息，节省了人工逐条添加路段和对扩展后路网进行重复校核的人力和时间成本，同时提高了扩展路网的准确性。

主权项

1.一种保留已有路网数据并利用OSM数据进行路网扩展的方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤(1)下载包含需要扩展路网区域的OSM地图数据，设该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，A点、B点、C点和D点的经纬度坐标以及已有路网数据的节点坐标转换为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)截取下载的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；用户可在该有底图的坐标系R中自定义多边形区域作为需要进行路网扩展的区域，设此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；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，且可以在此矩形边界上；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；步骤(7)设已有路网数据中的节点编号最大值为NodeID_max，路段编号最大值为WayID_max，最终保留在OSM数据中的节点编号的最小值为NodeID_min，最终保留在OSM数据中的路段编号的最小值为WayID_min；设保留在OSM数据中的第i个节点的编号为NodeID_i，则进行路网扩展后该节点编号变为NodeID_i‑NodeID_min+NodeID_max+1；设保留在OSM数据中的第j条路段的编号为WayID_j，则进行路网扩展后该路段编号变为WayID_i‑WayID_min+WayID_max+1；步骤(8)将修改过节点和路段编号的OSM数据导入已有路网数据文件中，生成保留已有路网数据并利用OSM数据进行扩展的路网数据文件；用户根据路网实际情况手工添加已有路网和扩展路网边界的节点和路段，形成最终的扩展后的路网数据文件。