[發明專利]一種跨比例尺矢量地圖水網數據同名目標匹配方法

有效

• 申請號: 201310736712.5
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103699654B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 艾廷華;楊敏;禹文豪;張翔;張檸
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

1.一種跨比例尺矢量地圖水網數據同名目標匹配方法，其特征在于，基于兩個不同比例尺版本的數據集，所述兩個不同比例尺版本的數據集是基于相同投影坐標系建立，包括以下步驟：

步驟1，導入同區域不同比例尺版本的兩份具有相同投影坐標系的待匹配水網數據，將小比例尺版本數據設置為匹配層，將大比例尺版本數據設置為參考層；

步驟2，針對步驟1中的匹配層和參考層進行幾何維度一致化處理步驟：分別對匹配層和參考層水網數據進行降維處理，使得不同比例尺版本的水網數據統一表達為結點—弧段的線狀水網結構；

步驟3：針對步驟2中建立的線狀水網結構進行匹配關系建立：對匹配層和參考層線狀水網結構分別構建拓撲圖結構，首先引入概率松弛模型依據距離關系指標進行結點匹配，然后基于結點匹配關系以及距離、長度指標進行弧段匹配；

步驟4：針對步驟3中建立的線狀水網結構間的弧段及結點匹配關系進行同名目標匹配關系導出：由線狀水網結構間的弧段及結點匹配關系，導出原始匹配層水網數據與參考層水網數據間的同名目標匹配關系；

所述的步驟2基于Delaunay三角網模型，所述Delaunay三角網模型將三角形分為I、II、III類；Ⅰ類三角形連接惟一鄰近邊的中點與其相對的頂點,Ⅱ類三角形連接兩條鄰近邊的中點,Ⅲ類三角形連接質心與三邊的中點；

具體操作步驟如下：

步驟2.1，利用基于Delaunay三角網模型提取骨架中心線方法，將河流、溝渠狹長型面狀目標降維表達為線結構；

步驟2.2，利用基于Delaunay三角網模型提取中心點方法，將湖泊、水庫、池塘面狀目標降維表達為點結構；具體包括如下步驟：

步驟2.21，對多邊形目標邊界線構建三角網結構，僅考慮內部的三角形；

步驟2.22，提取所有的Ⅲ類三角形{t₁，t₂，…，t_q}，認為多邊形的中心點是某個III類三角形的重心；

步驟2.23，針對任一Ⅲ類三角形t_i，截取其三條邊對應的多邊形邊界曲線段，對應長度分別為l_i1，l_i2，l_i3，計算長度方差δ_i²＝[(l_i1²+l_i2²+l_i3²)-(l_i1+l_i2+l_i3)²/3]/2；

步驟2.24，方差最小者min{δ₁²，δ₂²，……δ_q²}所對應的III類三角形，取該三角形的重心為多邊形中心點；

步驟2.3，完成步驟2.1和步驟2.2后，對線狀水網結構進行拓撲連通性維護。

2.根據權利要求1所述的一種跨比例尺矢量地圖水網數據同名目標匹配方法，其特征在于，所述的步驟2.1包括如下步驟：

步驟2.11，對面狀目標邊界構建三角網結構，僅考慮內部三角形；

步驟2.12,區分三種類型三角形，Ⅰ類三角形只有一邊存在鄰近三角形，Ⅱ類三角形兩邊存在鄰近三角形，Ⅲ類三角形三邊均存在鄰近三角形；

步驟2.13，骨架中心線結構表達為由弧段組成的網絡結構，由任一Ⅰ類或Ⅲ類三角形出發，按三角形間的鄰近關系進行搜索并終止于Ⅰ類或Ⅲ類三角形，得到網絡的一條邊結構；反復執行得到網絡的邊結構的步驟直至所有Ⅰ類三角形作為出發或終止搜索過一遍，所有Ⅲ類三角形作為出發或終止搜索過三遍，最后組織遍歷得到的邊結構為中心線結構；

步驟2.14，根據長度指標剔除中心線結構中短小的分支毛刺。

3.根據權利要求1所述的一種跨比例尺矢量地圖水網數據同名目標匹配方法，其特征在于，所述的步驟3的具體操作步驟如下：

步驟3.1，引入概率松弛模型依據距離關系指標進行結點匹配；

步驟3.2，基于結點匹配關系以及距離、長度指標進行弧段匹配。