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第
38
卷第
9
期
2013
年
9
月
武汉大学学报·信息科学版
Vol. 38 No. 9
Sept. 2013
_ Geomatics and Information Science of
Wuhan
University
文章编号
:1671-8860(2013)09-1113-05
文献标志码
:A
道路网信息投影匹配方法研究
郭黎
1
李宏伟
1
张泽建
2
张斌
1
(1
信息工程大学地理空间信息学院,郑州市陇海中路
66
号,
450052)
(2
71834
部队,郑州市,
450199)
摘
要:针对道路网线妥素特点,提出了基于投影的道路网信息几何匹配方法。根据线段斜率,对线段进行投
影、分割,提取线要素特征点,将复杂的道路网匹配转化为特征点匹配,可解决复杂的多对多匹配。通过渐进
式的匹配策咯,逐步、快速缩小匹配范围,提高了匹配效率。通过实验合理地调整匹配阅佳,减少漏匹配与误
匹配,提高整体匹配准确率。结果表明,本算法效率高,可靠性好,符合应用需求。
关键词:道路网;几何匹配;投影;特征匹配;匹配策略
中图法分类号
:P208
我国城乡道路的年平均变化率已经接近
20%
,日新月异的城市建设使得人们出行越来越
依赖于新的导航数据,而导航地图产品的现势性
远不能满足日益增长的要求。因此,导航数据更
新一直是近年来研究的热点技术,其中路网数据
匹配技术则是其中的关键技术之一[叫。本文针
对道路这一线要素特点,研究道路网数据匹配的
方法与策略。
道路数据的匹配,可归为线要素匹配,判断的
依据有几何匹配、拓扑匹配、语义匹配
[3J
等。其
中,几何匹配是一种强条件匹配问,可以采用多种
评判指标作为匹配依据,包括距离度量、形状相似
度、位置邻近度、图形结构、方位关系相似度等
[5J
。
在实际的匹配工作中,往往需要综合运用多种匹
配指标来进行实体匹配。匹配结果的实现,除了
依赖于各种匹配指标,还需采用合适的匹配策略,
如顺序匹配、双向匹配、并行匹配、渐进匹配等,以
达到最高的匹配效率
[6-7J 。
1
线段投影的基本原理
在匹配时,希望通过特征点来判断线段的匹
配,而滤掉大量的节点。只要两条线的特征点能
够匹配得较好,就可以认为两条线是匹配的。因
此,算法的核心是特征点的提取与特征点的匹配。
收稿日期:
2013-03-210
项目来源·国家自然科学基金资助项目
(41001313
,
41101362)
。
本文主要采用基于斜率来投影的方法来解决特征
点的提取与特征点的匹配。首先根据线段的斜
率,对线段进行切割并投影,进而求取特征点,进
行线段的匹配。
1.
1
线分类
矢量线不论是直线、曲线,都是由一串串点构
成的折线逼近的。不论比例尺的大小如何,明显
的特征点一定是会保留的。只要两条线的特征点
全部匹配,两条线就是匹配的。
为了能够方便地提取特征点,将要匹配的两
条线按斜率进行分割:斜率是二三
1
或
k:::
王一
1
的线
段作为第
1
类
,
1>k>-1
的线段作为第
2
类。
1.
2
线段特征点的提取
对所有的节点加以过滤,只提取能反映线要
素形状、方向有明显变化的特征点。
1)将构成线的节点坐标转换成
TD
坐标。
(xo
,
Yo)
为首点坐标
,
(X1
'Y1)
为尾点坐标。转换
公式为:
t =
X1
-
Xo
; d =
Y1
-
YO
首尾点连线斜率的绝对值
ζ1
,如图
1
。或
者
:t=Y1-Yo
;d=X1
-XO;
首尾点连线斜率的绝
对值
>1
,如图
20
2)
舍掉一部分点,只保留明显的特征点。在
这里只保留较明显的峰点和谷点,还有首尾点。
具有如下性质之一的特征点被保留:①如果
t
1
<
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