[發(fā)明專利]基于射線追蹤的城市環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510217723.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN104811957A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范榮雙;許德合;徐然;鄭君;賀鵬艷;荊凱旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中測(cè)高科（北京）測(cè)繪工程技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04W24/00
• 分類號(hào): H04W24/00;H04W16/18;G06T17/05
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種基于射線追蹤的城市環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建城市三維場(chǎng)景地圖；

根據(jù)構(gòu)建的城市三維場(chǎng)景地圖，進(jìn)行信號(hào)的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號(hào)的傳播情況；

根據(jù)源點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的射線路徑進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度求解；

將信號(hào)強(qiáng)度求解結(jié)果加載到城市三維場(chǎng)景地圖，以展示信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建城市三維場(chǎng)景地圖，包括：

基于數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)和建筑物二維線劃數(shù)據(jù)及相應(yīng)高程屬性完成城市區(qū)域三維場(chǎng)景地圖的構(gòu)建。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)構(gòu)建的城市三維場(chǎng)景地圖，進(jìn)行信號(hào)的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號(hào)的傳播情況，包括：

基于四叉樹結(jié)構(gòu)，對(duì)城市三維場(chǎng)景地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)構(gòu)建索引；

根據(jù)所述四叉樹結(jié)構(gòu)構(gòu)建的索引，快速獲取建筑物面表、建筑物劈表和道路面表數(shù)據(jù)參與射線追蹤分析，通過(guò)射線追蹤分析提取障礙物信息；

根據(jù)所述障礙物信息，進(jìn)行射線分析，以獲取反射點(diǎn)和繞射點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)源點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的射線路徑進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度求解，包括：

計(jì)算反射射線場(chǎng)強(qiáng)；

計(jì)算繞射射線場(chǎng)強(qiáng)；

結(jié)合所述反射射線場(chǎng)強(qiáng)和繞射射線場(chǎng)強(qiáng)，計(jì)算綜合場(chǎng)強(qiáng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將信號(hào)強(qiáng)度求解結(jié)果加載到城市三維場(chǎng)景地圖，以展示信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)結(jié)果，包括：

用一個(gè)或多個(gè)平面沿不同方向切割模擬空間的面，將信號(hào)強(qiáng)度求解結(jié)果按預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)置相應(yīng)的顏色和透明度，以生成信號(hào)覆蓋預(yù)測(cè)結(jié)果的分布圖像。

6.一種基于射線追蹤的城市環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

三維構(gòu)圖模塊，用于構(gòu)建城市三維場(chǎng)景地圖；

信號(hào)傳播信息獲取模塊，用于根據(jù)構(gòu)建的城市三維場(chǎng)景地圖，進(jìn)行信號(hào)的射線傳播路徑追蹤，以獲取信號(hào)的傳播情況；

信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算模塊，用于根據(jù)源點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的射線路徑進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度求解；

可視化模塊，用于將信號(hào)強(qiáng)度求解結(jié)果加載到城市三維場(chǎng)景地圖，以展示信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)結(jié)果。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維構(gòu)圖模塊，包括：

獲取單元，用于獲取數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)和建筑物二維線劃數(shù)據(jù)；

圖像構(gòu)建單元，用于基于數(shù)字高程模型DEM數(shù)據(jù)和建筑物二維線劃數(shù)據(jù)及相應(yīng)高程屬性構(gòu)建城市區(qū)域三維場(chǎng)景地圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)傳播信息獲取模塊，包括：

索引單元，用于基于四叉樹結(jié)構(gòu)，對(duì)城市三維場(chǎng)景地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)構(gòu)建索引；

障礙物信息獲取單元，用于根據(jù)所述四叉樹結(jié)構(gòu)構(gòu)建的索引，快速獲取建筑物面表參與射線追蹤分析，通過(guò)射線追蹤分析提取障礙物信息；

分析的單元，用于根據(jù)所述障礙物信息，進(jìn)行射線分析，以獲取反射點(diǎn)和繞射點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算模塊，包括：

第一計(jì)算單元，用于計(jì)算反射射線場(chǎng)強(qiáng)；

第二計(jì)算單元，用于計(jì)算繞射射線場(chǎng)強(qiáng)；

第三計(jì)算單元，用于結(jié)合所述反射射線場(chǎng)強(qiáng)和繞射射線場(chǎng)強(qiáng)，計(jì)算綜合場(chǎng)強(qiáng)。

10.根據(jù)權(quán)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(duì)一個(gè)或多個(gè)平面沿不同方向切割模擬空間的面；

顯示單元，用于將信號(hào)強(qiáng)度求解結(jié)果按預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)置相應(yīng)的顏色和透明度，以生成信號(hào)覆蓋預(yù)測(cè)結(jié)果的分布圖像。