申请/专利权人：中国测绘科学研究院

申请日：2023-03-16

公开（公告）日：2023-09-26

公开（公告）号：CN116416340B

主分类号：G06T11/20

分类号：G06T11/20;G06F16/29

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.09.26#授权;2023.07.28#实质审查的生效;2023.07.11#公开

摘要：本发明的连续铺盖数据的拓扑快速构建算法，算法步骤包括：数据预处理、全局点序化、识别分裂点、弧段搜索、构建拓扑；本发明的算法中的连续铺盖数据具有全覆盖、无重叠、无缝隙的空间分布特征，共边线上的几何点基本是符合一致的，并且连续铺盖数据形成的拓扑结构中，拓扑弧段在几何上对应面的公共边，其首尾结点对应着公共边的起始、终止点；处理的是特定的数据域，算法执行效率高，耗费的计算资源少，应用范围广，可以高效的利用收集的地图数据。

主权项：1.一种连续铺盖数据的拓扑快速构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：数据预处理，将收集的地图数据中的原始的连续铺盖的面数据解构成环线集合，然后检测处理环线冗余点、环分割问题；步骤B：全局点序化，根据有重复、无实体信息的几何点生成无重复、含实体信息的有序全局点集；步骤C：识别分裂点，从全局点中识别出分裂点，作为后续弧段搜索的起点；步骤D：弧段搜索，从分裂点开始，沿其关联的环线搜索并记录有序点集、关联实体信息；步骤E：构建拓扑，根据搜索的结果生成拓扑弧段，构建拓扑结构；所述步骤A的数据预处理方法分为以下几步：步骤A1：重复点，两点之间的空间距离小于设定的容差就认为是重复点；步骤A2：冗余点，环线上除了首尾点外的、连续的、重复点；步骤A3：解构，取原始连续铺盖的面数据的外环线和其所有洞环线，形成环线集合；步骤A4：冗余点处理，按照点在环线上的顺序进行检测，当出现冗余点时，舍弃其中一点；步骤A5：环分割，当检测到环线存在非首尾点的重复点时，在重复点处将原环线分割为两个新环线；再对新生成的环线重复上述检测分割过程，直至最终结果都是简单环；所述步骤B的全局点序化处理分为以下几步：步骤B1：创建RTree，用于对点进行建树索引；步骤B2：从环线集合R中取一个未处理的环Ri；步骤B3：取Ri上的几何点Pj，根据Pj的空间位置在RTree中搜索，判断搜索结果是否为空；步骤B4：如果为空，则根据Pj及其关联的实体信息，如关联的环Ri，Ri所在的原始几何，Pj在Ri上的索引信息，按照GlobalPoint的格式创建一个全局点Gm，放入全局点集合G中，并在RTree中记录Pj；如果不为空，根据搜索结果得到已创建的全局点Gn，根据Pj关联的实体信息补充Gm中的“关联的原始几何信息”、“关联的环线信息”、“点在环线上的索引信息”项；步骤B5：对Ri上的所有点重复步骤B3、B4；步骤B6：对环线集合R中的所有环重复步骤B2-B5，直至所有环都处理为止；所述步骤C的分裂点识别分为以下几步：步骤C1：三种类型的分裂点包括：①一类分裂点SP-I、②二类分裂点SP-II、③三类分裂点SP-III；所述一类分裂点对应的几何点是环的首结点；所述二类分裂点关联至少两个环且最多关联一个共享边；所述三类分裂点至少关联三个环且至少关联三个共享边；所述步骤D中，弧段搜索的方法分为以下几步：步骤D1：弧段搜索的基本原则：①空间连续性：两个全局点包含的几何点在其关联的所有环线上都是空间连续的；②属性一致性：搜索路径扩展过程中需保证实体信息的一致性，不新增、不缺失；步骤D2：扩展点追踪；步骤D3：弧段搜索；所述步骤D2，若两点关联的环信息是一致的，且在对应的环上是几何连续的，那两点之间的路径是可扩展的，路径对应的属性信息就是对应关联的环信息；所述步骤D2对于首尾段的扩展条件及保留的属性信息有特殊判断和处理；所述步骤D2对于路径首段的处理方法如下：①如果两点关联的环完全一致且点是连续的，则是可扩展的；属性信息保留关联的所有环信息；②如果两点关联的环信息不一致且互不包含，取共同关联且在几何上相邻的环信息作为扩展路径的属性信息；③如果当前点关联的环信息包含了待扩展点关联的环信息，首先判断两点在待扩展点关联的环上是否几何连续；如果存在不连续的则不能扩展；如果都是连续的，则可扩展，属性信息保留待扩展点关联的所有环信息；④如果待扩展点关联的环信息包含了当前点关联的环信息，判断两点在当前点关联的环上是否是几何连续的，如果存在不连续的情况则不能扩展，如果都是连续的，则可扩展，属性信息保留待扩展点关联的所有环信息；所述步骤D2对于路径非首段的处理方法如下：①首先判断当前点和待扩展点在对应的环上是否几何连续的，不连续则不可扩展；如果几何连续，则继续判断属性信息；②如果待扩展点关联的环信息和当前路径关联的环信息一致，待扩展点可添加到当前路径中，并把待扩展点作为当前点继续判断；③如果待扩展点关联的环信息包含了当前路径关联的环信息，待扩展点可添加到当前路径中，结束路径搜索；④如果当前路径关联的环信息包含了待扩展点关联的环信息，待扩展点不可添加到当前路径中，结束路径搜索；⑤如果当前路径关联的环信息和待扩展点关联的环信息不一致且互不包含，待扩展点不可添加到当前路径中，结束路径搜索；对于多边形洞环的首结点形成的分裂点，如果路径搜索过程中又回到了起始的分裂点，则说明环线是孤立的，即结束搜索。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国测绘科学研究院 一种连续铺盖数据的拓扑快速构建算法

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