[發明專利]一種面向道路DEM構建的建模高程點篩選方法

有效

• 申請號: 202010697637.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111858810B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 趙明偉;張凱莉;江嶺;楊燦燦;王春;徐燕
• 申請（專利權）人: 滁州學院
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

1.一種面向道路DEM構建的道路高程點篩選方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，將高程點映射到道路邊線上，形成初期道路三維線；

S2，對每一條道路的邊線，根據其存儲節點的順序確定道路的路頭和路尾，即第一個節點代表路頭，最后一個節點代表路尾；然后根據該道路的邊線與其他道路的邊線相交情況區分丁字路口和十字路口，具體區分方式為：若另外一條道路邊線與該道路的一條邊線相交為丁字路口，若另外一條道路邊線與該道路的兩條邊線均相交則為十字路口；

S3，確定道路的路頭、路尾以及相交路口的高程點信息，具體如下：選取路頭和路尾附近閾值范圍內高程點數據，取平均值作為路頭和路尾的高程點信息；篩選出與待確定路口交叉點相交的道路側邊線，并基于邊線在路口交叉點附近提取緩沖圓范圍內若干高程點數據，進一步提取出其相鄰道路側邊線交點，并向待確定數據點相反方向移動的距離作為緩沖圓半徑，然后獲取所述道路側邊線交點緩沖范圍內的高程點數據，最后將獲取的所有高程點數據合并，選取平均值作為待確定路口交叉點高程信息；

S4，根據步驟S3中確定的高程點信息，確定道路內部需要保留的高程點及高程信息，具體如下：

S41，首先提取并計算出分段道路的首尾兩個端點A、B以及其高程值；

S42，連接A、B兩點，根據A、B兩點的三維坐標確定直線AB的表達式；

S43，遍歷兩個端點A、B 之間的點，確定一個點C，使得該點C到直線AB的距離最遠；

S44，計算直線AC和CB的高程變化率，與設置好的閾值比較，若高程變化率大于該閾值則刪除該點C，再重復S43步驟；若高程變化率小于該閾值，則保留C點，并將原道路劃分為新的兩段道路，即直線AC和BC，分別以A與C、B與C作為新道路兩端點，重復S41-S44步驟；直到所有點都遍歷完成，保留剩下的點作為建模高程點；

S5，對內部高程點進行插值處理，形成指定步長的高程點；

S6，獲取完整道路邊線上的高程點，并生成三維道路邊線。

2.根據權利要求1所述的向道路DEM構建的道路高程點篩選方法，其特征在于，所述步驟S3的具體過程為：

S31，對于路頭和路尾處，如果路頭或路尾的高程點尚未確定，取路頭或路尾的節點周圍范圍內的高程點，并取這些高程點的平均值作為當前路頭、路尾節點的高程值，然后對確定高程值的路口或路尾進行標記；

S32，對于含有交叉路口的路段，將交叉路口作為新的道路頭或道路尾，因此原始道路被分成2條道路，即在丁字路口形成三段道路，而在十字路口形成四段道路；

S33，對于丁字路口，在路口交叉一側，存在原始道路邊線與2條交叉道路邊線，對這三條道路邊線取其周圍一定距離的高程點，計算出平均高程，作為該丁字路口交叉一側道路區域的高程值，將該值賦給原始道路被交叉路打斷而形成的新的兩條路的路口端點，以及交叉路在此路口一側的端點，最后對確定高程值的所有道路口進行標記；

S34，對于十字路口，原始道路兩條邊線都被交叉路打斷，對于每一條邊線，都執行如下操作：獲取原始道路邊線、交叉路邊線周圍范圍內的高程點，計算出平均高程，作為交叉路口本側區域的高程值，將該值賦給原始道路被交叉路打斷而形成的新的兩條路的路口端點，以及交叉路在此路口一側的端點，最后對確定高程值的所有道路口進行標記。

3.根據權利要求1所述的向道路DEM構建的道路高程點篩選方法，其特征在于，所述步驟S5的具體過程為：

S51，對每一條道路，包括因道路交叉形成的新道路，確定道路首尾高程點，以及道路內部篩選保留下的高程點；

S52，根據首尾高程點，以及內部若干高程點，構建分段樣條函數；

S53，設置道路邊線插值間距，即從道路首點開始，按照插值間距在道路邊線插入節點，并按照步驟S52所述的分段樣條函數計算插入節點的高程值。