[發明專利]基于射線追蹤的城市環境場強預測方法及系統

在審

• 申請號: 201510217723.1
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104811957A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 范榮雙;許德合;徐然;鄭君;賀鵬艷;荊凱旋
• 申請（專利權）人: 中測高科（北京）測繪工程技術有限責任公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W16/18;G06T17/05
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種基于射線追蹤的城市環境場強預測方法，其特征在于，包括：

構建城市三維場景地圖；

根據構建的城市三維場景地圖，進行信號的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號的傳播情況；

根據源點到目標點的射線路徑進行信號強度求解；

將信號強度求解結果加載到城市三維場景地圖，以展示信號場強預測結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述構建城市三維場景地圖，包括：

基于數字高程模型DEM數據和建筑物二維線劃數據及相應高程屬性完成城市區域三維場景地圖的構建。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據構建的城市三維場景地圖，進行信號的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號的傳播情況，包括：

基于四叉樹結構，對城市三維場景地圖數據進行分區構建索引；

根據所述四叉樹結構構建的索引，快速獲取建筑物面表、建筑物劈表和道路面表數據參與射線追蹤分析，通過射線追蹤分析提取障礙物信息；

根據所述障礙物信息，進行射線分析，以獲取反射點和繞射點。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據源點到目標點的射線路徑進行信號強度求解，包括：

計算反射射線場強；

計算繞射射線場強；

結合所述反射射線場強和繞射射線場強，計算綜合場強。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將信號強度求解結果加載到城市三維場景地圖，以展示信號場強預測結果，包括：

用一個或多個平面沿不同方向切割模擬空間的面，將信號強度求解結果按預設規則設置相應的顏色和透明度，以生成信號覆蓋預測結果的分布圖像。

6.一種基于射線追蹤的城市環境場強預測系統，其特征在于，包括：

三維構圖模塊，用于構建城市三維場景地圖；

信號傳播信息獲取模塊，用于根據構建的城市三維場景地圖，進行信號的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號的傳播情況；

信號強度計算模塊，用于根據源點到目標點的射線路徑進行信號強度求解；

可視化模塊，用于將信號強度求解結果加載到城市三維場景地圖，以展示信號場強預測結果。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述三維構圖模塊，包括：

獲取單元，用于獲取數字高程模型DEM數據和建筑物二維線劃數據；

圖像構建單元，用于基于數字高程模型DEM數據和建筑物二維線劃數據及相應高程屬性構建城市區域三維場景地圖。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述信號傳播信息獲取模塊，包括：

索引單元，用于基于四叉樹結構，對城市三維場景地圖數據進行分區構建索引；

障礙物信息獲取單元，用于根據所述四叉樹結構構建的索引，快速獲取建筑物面表參與射線追蹤分析，通過射線追蹤分析提取障礙物信息；

分析的單元，用于根據所述障礙物信息，進行射線分析，以獲取反射點和繞射點。

9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述信號強度計算模塊，包括：

第一計算單元，用于計算反射射線場強；

第二計算單元，用于計算繞射射線場強；

第三計算單元，用于結合所述反射射線場強和繞射射線場強，計算綜合場強。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述可視化模塊，包括：

切面單元，用于對一個或多個平面沿不同方向切割模擬空間的面；

顯示單元，用于將信號強度求解結果按預設規則設置相應的顏色和透明度，以生成信號覆蓋預測結果的分布圖像。