[發明專利]一種地圖中建筑物群移位優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202011034749.X
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112182704A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 劉遠剛;李少華;龍穎波;蔡永香;馬瀟雅;鄧帆;宋樹華;李鵬程
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F16/29;G06N3/12;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發明涉及一種地圖中建筑物群移位優化方法及裝置，其中方法包括以下步驟：定義地圖表達的清晰性、地理位置的精確性以及空間分布特征的一致性作為建筑物群優化的約束條件，定義地圖表達的清晰性以及地理位置的精確性作為建筑物群優化的目標函數，得到建筑物群移位的優化模型；將待優化的每一個建筑物的泰森多邊形和緩沖區進行疊加求交集，生成各建筑物的移位安全區；在根據移位安全區對建筑物進行移位限制的前提下，采用免疫遺傳算法對優化模型進行優化求解，得到考慮空間分布特征的建筑物群全局最優移位操作方案。本發明對建筑物群進行移位優化求解時，通過構建每個建筑物的移位安全區限定了其移位范圍，從而保持建筑物空間分布特征。

技術領域

本發明涉及地圖制圖綜合技術領域，尤其涉及一種地圖中建筑物群移位優化方法、裝置及計算機存儲介質。

背景技術

地圖制圖綜合過程中，由于比例尺縮小，地圖空間隨之縮小，同時部分要素不得不以大于實際尺寸的符號夸大表示，導致地圖上相鄰目標間的產生空間沖突。為了保持地圖的清晰性，必須運用選取、合并、夸大、移位等操作對這些沖突加以處理，其中移位是解決此類沖突最常用的一種操作。建筑物是普通地圖和專題地圖中的一種重要人文要素，建筑物群內部以及建筑物與鄰近街道之間的鄰近沖突的解決是地圖綜合過程中的一項難題。

針對地圖上建筑物群的移位問題，國內外學者借鑒地圖注記自動配置的有關成果，提出了一類建筑物群的最優化算法，將移位問題看成一種多重條件約束下的最優化問題，然后采用隨機梯度下降法、模擬退火算法、禁忌搜索算法、遺傳算法、免疫遺傳算法等最優化算法求解，使原本復雜的問題模式化，降低了算法設計與實現難度。但這些算法的目標函數均無法考慮地圖上建筑物群的空間分布特征的保持，導致移位結果難以達到地圖感受規律和地圖制圖規范的要求，需要加以改進。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種地圖中建筑物群移位優化方法，用以解決目前建筑物移位優化時沒有考慮建筑物群的空間分布特征的問題。

本發明提供一種地圖中建筑物群移位優化方法，包括以下步驟：

定義地圖表達的清晰性、地理位置的精確性以及空間分布特征的一致性作為建筑物群優化的約束條件，定義地圖表達的清晰性以及地理位置的精確性作為建筑物群優化的目標函數，得到建筑物群移位的優化模型；

將待優化的每一個建筑物的泰森多邊形和緩沖區進行疊加求交集，生成各建筑物的移位安全區；

在根據所述移位安全區對所述建筑物進行移位限制的前提下，采用免疫遺傳算法對所述優化模型進行優化求解，得到考慮空間分布特征的建筑物群全局最優移位操作方案。

進一步的，還包括：

在建筑物群移位優化之前，對地圖進行分區；

針對每一分區建立相應的優化模型；

分別對每一分區的優化模型進行求解，得到各分區的最優移位操作方案；

綜合各分區的最優移位操作方案得到所述全局最優移位操作方案。

進一步的，定義地圖表達的清晰性、地理位置的精確性以及空間分布特征的一致性作為建筑物群優化的約束條件，具體為：

以建筑物的沖突嚴重度作為地圖表達的清晰性的量化指標，以地圖上所有建筑物的移位距離之和作為地理位置的精確性的量化指標，以地圖上建筑物移位前后的相對分布密度變化量的總和作為空間分布特征的一致性的量化指標，建立所述約束條件。

進一步的，定義地圖表達的清晰性以及地理位置的精確性作為建筑物群優化的目標函數，具體為：

定義建筑物與建筑物之間的沖突為BB型沖突，定義建筑物與道路之間的沖突為BL型沖突；