道路网络的简化方法及装置的制造方法_2

文档序号:9432631阅读:来源:国知局
道路网络分割成多个待简化路径,并获取所述待简化路径的路径序 列。
[0060] 可理解的是,道路网络是由多个路径组成的,对道路网络的简化也就是对道路网 络中的路径进行简化。
[0061] 应该说明的是,所述路径序列为按照预设规则取得的包括待简化路径上的各点的 序列。
[00的]举例来说,待简化路径的路径序列可为Pi,P2,P3…Pi。。。同样地,也可设Pset为待简 化道路从P,到Pe的点的路径序列。
[0063] 102、在所述路径序列中捜索支撑点,W获取待简化路径的支撑点序列。
[0064]应该说明的是,所述支撑点是给定路径点序列中与路径起点与终点构成=角形面 积最大的点,而到所述路径起点与终点连线距离最大的点就是上述与路径起点与终点构成 S角形面积最大的点,因此可定义支撑映射函数:/(心."<,/,、<.,) = 手X軒其中 Pwt为道路上从PS到P。的点的路径序列,e为有向边e=A反,dist(P,e)为点P到e所在 直线的距离。如图4所示,P*为路径序列Pi…P。上关于'e=A瓦的支撑点。
[0065] 103、根据待简化路径的起点、所述支撑点序列和待简化路径的终点,确定简化路 径,W实现对所述待简化道路网络的简化。
[0066] 举例来说,可将所述待简化路径的起点、所述支撑点序列和待简化路径的终点依 次连接,确定所述简化路径。将所述各个简化路径组成简化后的道路网络。
[0067] 本实施例的道路网络的简化方法,通过将待简化道路网络分割成多个待简化路 径,并获取所述待简化路径的路径序列,所述路径序列为按照预设规则取得的包括待简化 路径上的各点的序列;在所述路径序列中捜索支撑点,当满足终止条件时,停止捜索,获取 待简化路径的支撑点序列;根据待简化路径的起点、所述支撑点序列和待简化路径的终点, 确定简化路径,W实现对所述道路网络的简化。由此,可保持点之间的几何拓扑关系,有效 反映道路网络的分布。
[0068] 图2示出了本发明另一实施例提供的道路网络的简化方法的流程示意图,如图2 所示,本实施例的道路网络的简化方法如下所述。
[0069] 201、将待简化道路网络分割成多个待简化路径,并获取所述待简化路径的路径序 列。
[0070] 202、将所述待简化路径作为待分割路径。
[0071] 203、确定所述待分割路径的支撑点。
[0072] 举例来说,可采用上述的支撑映射函数确定待分割路径的支撑点。
[0073] 204、W所述待分割路径的支撑点为分割点,将所述待分割路径分割为两个子路 径。
[0074] 可理解的是,待分割路径W支撑点为分割为两个子路径后,所述子路径也包括起 点和终点。
[00巧]205、判断是否满足终止条件,若不满足终止条件,则执行步骤206 ;若满足终止条 件,则执行步骤207。
[0076] 206、在上述步骤205判断不满足终止条件时,将所述子路径作为待分割路径,执 行步骤203。
[0077] 207、在上述步骤205判断满足终止条件时,获取待简化路径的支撑点序列。
[0078] 举例来说,所述终止条件可为:
[0079] 所述子路径的终点与起点的序列差值小于第一差值;
[0080] 或者,
[0081] 所述待分割路径的支撑点到所述待分割路径的起点与终点连线的距离与平均距 离的偏差小于方差的第二倍数值;
[0082] 其中,所述第一差值及所述第二倍数值均为预设值。
[008引记luppM,Ihwt为路径点索引序列的上下界,C= 卸。,。为首尾路径点的连线, IPsJ为路径点序列规模,Wdu,0du分别为路径点序列到e所在直线的距离的均值和方差, 则终止条件可形式化为
[0084] lupper-Il冊 T或If(PS,Pe,PsJ-ydJ《K。du,
[0085] 其中
[0086] 在实际应用中,可引入二叉树数据结构来完成捜索支撑点序列的过程。
[0087] 举例来说,可设初始顶点序列,即上述的待简化路径的路径序列为Pi,P2,P3'''Pi。。, 已经捜索到的支撑点索引为(80,70,40)如图5所示,则当前获得的二叉树结构如图6所 /J、- 〇
[008引W待简化路径的起点和终点为根节点(1,100),W根节点确定第一个支撑点,从而 进行支撑点索引节点扩展,若待扩展的节点满足约束条件则停止扩展,直至所有节点不再 扩展为止。
[0089] 具体地,上述的简化过程可由如下方法实现:
[0090] 若输入路径序列屯,化…Qm;则输出支撑点序列S1,S2…Sr。
[0091]S1 :构造二叉树BST,根节点为(l,m),左右孩子为空,即1化ild-巫,祐hild-巫 ,当前节点nodeeur和root;转s2;
[009引S2 :若满足终止条件,则停止扩展;否则对nodecuf计算支撑点P%根据1/的索引扩 展nodeeur的左右孩子IQiild,rChild;转S3;
[0093]S3:分别Wnodetuf的左右孩子1化ild,r化ild作为当前节点,重复S2进行递归捜 索。若所有节点都不能被扩展,转S4;否则,继续递归捜索。
[0094]S4 :对BST进行中序遍历获得叶子节点,根据叶子节点存放的索引区间得到支撑 点索引序列。
[0095] 如图所示,图中的支撑点节点为(1,80)、(1,70)、(1,40)等。
[0096] 最后,采用中序遍历法捜索二叉树的叶子节点,可得到W起点索引开始W终点索 弓I结束的有序区间序列,再通过区间合并得到支撑点序列,进而获得简化路径,如图7所示 为简化后的道路效果图。
[0097] 为了验证上述道路网络的简化方法的有效性,在实际操作中利用VisualC++6. 0 开发工具对算法进行实现,在WindowsXP操作系统(CPU2. 69GHz,内存1. 96GB)配置的PC 机上,选择中国地图矢量图层中的公路网络作为测试对象,验证道路网络简化算法的有效 性。设定待简化路径分别如图8曰、图8c、图8e中虚线框所示,第一差值取为T= 50,第二倍 数值取为K= 1,简化后的局部道路网络放大图如图8b、图8d、图8f所示。从图8a至图8f 可W看出,简化后的路网与简化前的原始路网拓扑上基本一致。
[0098] 为了评估简化算法的性能,就简化前后路径序列中点的数目、道路总长度、数据压 缩率、路径总长度损失和简化时间进行分析,统计数据如下表所示。
[0099]
[0100]根据上表可知,采用支撑点序列对道路简化可压缩90%上的数据存储量,道路总 长度损失小于8%,简化处理时间不足1秒。此外,也可W看出针对不同复杂程度的路网,简 化后总长度损失为6. 6%~8. 0%,变化不大,简化处理时间与原始路网顶点总数成正比关 系。因此,前述的道路网络的简化方法有效且能够保持点之间的几何拓扑关系,反映道路网 络的分布。
[0101] 本实施例的道路网络的简化方法,通过将待简化道路网络分割成多个待简化路 径,并获取所述待简化路径的路径序列,所述路径序列为按照预设规则取得的包括待简化 路径上的各点的序列;在所述路径序列中捜索支撑点,当满足终止条件时,停止捜索,获取 待简化路径的支撑点序列;根据待简化路径的起点、所述支撑点序列和待简化路径的终点, 确定简化路径,W实现对所述道路网络的
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