[發明專利]基于DEM的城市道路渠網化排水通道制作方法

在審

• 申請號: 201410149299.7
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103927418A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 周玉文;劉子龍;劉暢;唐穎;趙見;王宏利
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.基于DEM的城市道路渠網化排水通道制作方法，其特征在于：

所述方法依次包含以下步驟：

(1)基于城市道路矢量多邊形面層，劃分精度為0.1m～1m的規則網格；基于規則網格，于交點處構建節點矢量圖層，節點圖層對象需包括屬性字段：地面高程、X坐標和Y坐標，上述字段均設置為雙精度數據類型；

(2)基于道路高精度數字高程模型，提取節點圖層對象地面高程值，提取方法為基于被采樣節點的空間XY坐標，使用雙線性插值法內插節點的高程數值；

(3)道路縱斷面曲線的擬合；

(3.1)基于道路矢量多邊形圖層，連接節點圖層對象，繪制道路中心線的線層矢量圖層，對道路橫斷面形式發生變化以及多道路交匯的情況，需劃分為多個道路中心線矢量對象；

(3.2)道路縱斷面曲線的擬合需首先構建出沿道路方向和豎向高程的直角坐標系，采用局部多項式法對同一道路中心線矢量圖層對象所連接的高程點的高程值進行回歸分析和曲線擬合，擬合曲線方程形式為n次代數多項式H=h(X)=a₀+a₁X+…+a_nXⁿ；

n次代數多項式的選擇為從低次至高次進行優選，以曲線擬合的確定系數大于0.9為優選標準；通過構建最小二乘法的法方程組，矩陣求解出多項式的各項參數a₀、a_1；；；a_n，從而得到表征道路縱斷面地形變化的n次多項式方程；

(4)設置間隔△X=0.1，計算擬合道路縱斷面曲線的斜率h′(X)，設定閥值TR，TR值的大小來源于城市道路縱坡設計規范，其值設置為0.01，依據閥值選擇道路縱斷面特征地形點，縱斷面特征地形點滿足|h′(X)|≥TR或h′(X)=0；

(5)依據選擇的道路縱斷面特征地形點，作道路中心線垂線并編號作為渠網斷面劃分，基于渠網斷面對節點圖層進行局域搜索，對節點圖層進行所屬斷面的分組劃分；

(6)對同一渠網斷面節點，依據Douglas-Peucker算法，選擇道路橫斷面的特征點；

對于任一渠網斷面節點，執行下述遞歸計算過程：

(6.1)對渠網斷面節點計算任意兩節點間距離，最大距離的兩個節點，如P和Q設為邊緣節點組，連接邊緣節點作直線PQ；

(6.2)計算其他節點到PQ的垂直距離，選擇距離最大的點，如該點為P_i，其距離為D_i；

(6.3)依據所定精度限差δ，δ值的設定來源于道路橫向斷面設計規范，設置其值為0.1米，比較δ與D_i值大小，若D_i小于精度限差，則特征點提取完畢且選擇的特征點僅為邊緣節點P和Q，若D_i大于精度限差，則節點P_i增補為特征點，作直線段PP_i和直線段P_iQ，分別返回步驟6.2，執行遞歸計算過程。