[发明专利]一种城市道路网中多行道的识别与合并方法

说明书

本发明公开了一种城市道路网中多行道的识别与合并方法，使用道路围成的最小闭合道路网眼为识别主体，用几何形态指标描述其特征，通过自组织映射网络识别城市道路网中的多行道网眼，并依据道路的连续性提取多行道道路。而且，在识别结果的基础上，对多行道建立合并的缓冲区以实现多行道的合并，将矢量的缓冲区转为栅格并进行细化处理，从而实现多行道的简化。实验表明，本发明提出的多行道识别合并方法可以较全面地提取出道路网中的多行道并可对其有效合并化简。

技术领域

本发明属于地图综合技术领域，具体涉及一种城市道路网中多行道的识别与合并方法。

背景技术

地图综合是将大比例尺地图缩编为小比例尺地图的过程，是地图学的核心问题。多行道是城市道路网中具有多条车道的道路，往往具有更高的道路等级，承担了城市交通中的主要流量。对城市道路网中的多行道进行识别与合并化简具有重要的实际意义。多行道的识别与合并化简可以在自动制图综合中实现道路网重要结构的选取和概括；在多尺度空间数据库的构建中构建不同尺度道路数据之间的关系，并可以帮助在更新数据库时消除数据间的差异；识别化简的结果可以作为影像识别与纠正的依据。

现有技术中，多行道识别方法根据其识别主体的不同可分为线、面两大类。使用线状道路识别多行道通常先对道路的拓扑关系进行处理，然后检测道路间的平行关系进行识别；使用道路围成的道路网眼进行识别通常对道路网眼的几何形态进行描述，通过阈值选择或者选取典型的多条直线道路相互平行的样本运用监督学习方法进行识别。这两类方法一般都需要选取样本或者对描述道路特征的参数进行阈值限制，对于一些不典型的多行道，如水系山地中可能出现的弯曲的多行道、在接近道路交叉口中多行道出现发散等情况，可能会出现漏识别。

发明内容

本发明针对现有技术中漏识别多行道的不足，提出一种城市道路网中多行道的识别与合并方法，利用多行道网眼的形态特征对多行道网眼进行识别，并利用缓冲区的合并进行多行道的化简。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种城市道路网中多行道的识别与合并方法，包括以下步骤：

步骤1：多行道网眼的识别，具体是指利用多行道网眼的形态特征和自组织映射网络识别多行道网眼；

步骤2：多行道的提取，具体是指从多行道网眼中提取种子路段并建立缓冲区；

步骤3：多行道的合并，具体是指利用合并的缓冲区转化为格栅矢量得到合并的多行道。

为了优化本发明创造，进一步地，所述的步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1：从道路线要素所封闭区域生成的面要素类作为道路网眼；

步骤1.2：计算道路网眼要素的面积A和周长P；

步骤1.3：生成封闭道路网眼要素的按面积量算的最小外接矩形与凸包；

步骤1.4：计算周长mbr_P、长轴长度mbr_L、短轴长度mbr_W，并计算凸包的面积convex_A；

步骤1.5：计算道路网眼的紧实度、延展度、平行度、凸度并作为该道路网眼的参数向量；

步骤1.6：在道路网中选取部分区域的道路网眼作为网络输入；

步骤1.7：将步骤1.6中选取好的道路网眼的参数向量作为样本向量输入到自组织映射网络中进行聚类，标记多行道道路网眼在自组织映射网络输出层神经元的位置，即为多行道道路网眼输出的神经元位置；

步骤1.8：将步骤1.6中选取部分区域后剩余的其他区域的道路网眼作为网络输入；