[發明專利]面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法

在審

• 申請號: 202210036666.7
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114428826A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 鞠建榮;范娟娟;侯宜軍;王文軒;戴相喜;周磊;朱可欣
• 申請（專利權）人: 南京市測繪勘察研究院股份有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06Q50/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 牛婧

1.一種面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)管線的差異化分析：以電力管網的綜合管線空間數據和專業管線空間數據為研究對象，進行分層分析，分別獲取綜合管線、專業管線在空間位置、分類、屬性和具體實例上的差異特征，制定綜合管線、專業管線的匹配和融合規則，并分別對綜合管線空間數據、專業管線空間數據進行數據預處理，創建唯一標識碼；

(2)提取管線的骨架線Stroke：分析綜合管線、專業管線的各類管點連通性，選取連通度最高的一類管點建立種子管段，依據綜合管線、專業管線的差異特征，制定綜合管線和專業管線的連接規則和連接策略，生成概化的電力管網骨架線Stroke；

(3)管線的整體匹配：依據綜合管線、專業管線的差異特征，設置合理的骨架線緩沖區半徑閾值，分別生成綜合管線、專業管線的骨架線Stroke緩沖區，并計算緩沖區相交的骨架線的面積疊置率矩陣和骨架線的夾角余弦值，計算綜合管線、專業管線的骨架線與步驟(2)生成的電力管網骨架線Stroke的匹配率，根據連接策略生成最優的骨架線匹配集；

(4)管線的局部匹配：基于最優的骨架線匹配集，確認匹配的管點控制點，并進行其余管點的局部匹配，包括：候選匹配集合計算、主干網管點匹配、支網管點匹配以及補充匹配；

(5)匹配結果的驗證和修正：基于管點和管線的結構、語義和幾何相似性，計算綜合管線的關鍵管點匹配集與專業管線的關鍵管點匹配集中管點相似性，將三類相似性設置相同權重，綜合計算得到相似性最高關鍵管點作為管點匹配結果集，確定最終的管線匹配結果。

2.根據權利要求1所述面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法，其特征在于，步驟(1)中創建唯一標識碼的過程具體為：將綜合管線、專業管線的管段中一端有管點，另一端無管點的管線進行刪除；檢查綜合管線、專業管線是否為折線，將折線點按照管點、管段的結構打斷，將綜合管線、專業管線中的管點生成唯一標識碼。

3.根據權利要求1所述面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法，其特征在于，步驟(2)包括如下子步驟：

(2.1)選擇骨架線Stroke生成起始點：分別對綜合管線、專業管線的多通點、轉折點以及末端點進行管點個數、管點個數占比、管段長度以及管段長度占比的統計與計算，得出多通點的連通性最高，將多通點作為骨架線的生成起始點，從起始點出發，利用管線差異化分析所確定的連接規則和連接策略，構建管線骨架線；

(2.2)尋找相連管段：依據連接規則生成臨時的管線骨架線管段集合，如果存在能夠連接的管段，且該管段沒有被生成骨架線，則基于自身最大適合策略選擇一條最適合的管段與種子管段相連，否則完成一條骨架線的生成；

(2.3)遍歷所有多通點，執行步驟(2.2)，直到所有多通點都被加入骨架線中。

4.根據權利要求3所述面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法，其特征在于，所述連接規則為：相鄰管段的角度大于150°，相鄰管段的管徑相等，相鄰管段的材質屬性一致。

5.根據權利要求1所述面向城市電力專業管線與綜合管線的空間數據匹配方法，其特征在于，步驟(3)包括如下子步驟：

(3.1)依據綜合管線、專業管線的差異特征，設置骨架線緩沖區半徑閾值，生成綜合管線骨架線的緩沖區和專業管線骨架線的Stroke緩沖區；

(3.2)計算綜合管線和專業管線骨架線集合之間的緩沖區疊置面積S_疊置面積和方向夾角余弦值，計算骨架線匹配率得出骨架線匹配率矩陣；其中，代表一條待匹配的綜合管線骨架線首尾管點所連成的向量，代表一條待匹配的專業管線骨架線首尾管點所連成的向量；

(3.3)選取出骨架線匹配率矩陣中骨架線匹配率最高的綜合管線和專業管線骨架線，將骨架線匹配率最高的綜合管線和專業管線骨架線的管段進行連接，得到骨架線匹配集。