CN104142962B - 一种对电子地图的线要素进行处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种对电子地图的线要素进行处理的方法，在存放线点线记录的关联新表中选择满足线要素合并条件的线点线记录；按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，将初始合并线点线记录放置在合并线表中；从合并线表取出初始合并线点线记录，初始合并线点线记录中包含线一和线二，分别将线一和线二的几何结构与地图线表中的线要素的几何结构进行匹配；当匹配结果表明线一和线二中有至少一条与地图线表中已经存在的线要素匹配时，在地图线表中删除匹配的线要素，添加未匹配的线要素与匹配的线要素合并后形成的合并线要素。消除引起断线的因素，提高了导航电子地图数据的匹配与检索的效率。

Description

一种对电子地图的线要素进行处理的方法

技术领域

本发明涉及电子地图技术，特别是指一种对电子地图的线要素进行处理的方法。

背景技术

在将矢量地图存入数据库的过程中，矢量地图包含的要素应尽可能少以减少存储空间，但在实际生产过程中，矢量地图的道路线存在误差，一个道路线-如等高线以及河流线等，由于某种原因-如划分Mesh等，而被人工添加了一些交叉点，被分割成多段，形成了具有相同属性的多段道路线。为了减小矢量地图的整体大小以及减少路径计算所涉及的道路数，有必要对被切分成多段的道路线进行合并。

现有技术中，采用人工对道路线进行合并，虽然人工操作方法准确率高，但工作量巨大导致工作效率低，且更易受人为因素影响，难以保证质量。如果采用重心算法将邻近的间隔小到难以区分的同类事物的线状要素加以自动合并，在合并的基础上平滑整个道路线，其平滑的程度与待合并的道路线之间的距离有关，准确程度有限。

现有技术存在如下问题：采用重心算法将邻近的间隔小到难以区分的同类事物的道路线加以自动合并，如图1所示，其平滑的程度与待合并的道路线之间的距离有关，容易出现断线现象，且准确程度有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对电子地图的线要素进行处理的方法，在大数据量的线要素中实现线要素的合并，以及消除合并过程中出现的断线。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种对电子地图的线要素进行处理的方法，包括：在存放线点线记录的关联新表中选择满足线要素合并条件的线点线记录；按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，将所述初始合并线点线记录放置在一合并线表中；从所述合并线表取出一初始合并线点线记录，所述初始合并线点线记录中包含线一和线二，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配；当匹配结果表明线一和线二中有至少一条与地图线表中已经存在的线要素匹配时，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素。

所述的方法中，设置线表记录线要素，交叉点表记录交叉点，以及线点关系表记录线点相关属性；对线表、交叉点表和线点关系表进行关联生成所述关联新表，所述关联新表中包括多组线点线记录。

所述的方法中，线要素中包括正方向、反方向和交通流方向，其中设定：从下到上为第一正方向，从左到右为第二正方向，所述第一正方向的优先级高于所述第二正方向；与第一正方向或者第二正方向背离的方向为反方向；车量行驶的方向是交通流方向；交叉点中包括第一连接方式、第二连接方式和第三连接方式，其中：一个交叉点允许连接一条、两条或者多条线要素，所述交叉点处的线要素的连接方式包括：第一连接方式，终点对终点，第二连接方式，终点对起点，第三连接方式，起点对起点。

所述的方法中，线要素合并条件包括：待合并的线要素具有相同的道路功能和道路等级；一个交叉点连接两条线要素；由交叉点连接着的线要素的属性相同或者满足预定规范。

所述的方法中，按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，具体包括：第一合并规则，对于第一连接方式，比较第一线和第二线的起点Y坐标，若Y坐标不相等，将拥有小值的线校正为正方向，将拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；若Y坐标相等，比较两线终点X坐标；若终点X坐标不相等，拥有小值的线校正为正方向，拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；若X坐标相等，检查输入数据的自相交现象；第二合并规则，对于第二连接方式，第一线和/或者第二线校正为正方向，并顺次连接；第三合并规则，对于第三连接方式，同所述第一合并规则。

所述的方法中，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配，之前还包括：建立地图线表，地图线表能够存储线要素的几何结构，各个线要素之间的关联，以及各个线要素的方向；建立线删除表，存储删除的线要素；建立点删除表，存储删除的交叉点。

所述的方法中，还包括：当匹配结果表明线一和线二均不与地图线表中已经存在的线要素匹配时，将线一和线二均存入所述地图线表。

所述的方法中，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：当线一与所述地图线表匹配，线二与所述地图线表不匹配时，在所述地图线表中删除所述线一，在所述线删除表中增加所述线一；所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

所述的方法中，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：当所述线一与所述地图线表匹配，且，所述线二与所述地图线表匹配时，在所述地图线表中删除所述线一和所述线二，在所述线删除表中增加所述线一和所述线二；所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系，以及，更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

所述的方法中，更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，包括：在地图线表中，删除包含该条线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录；更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，包括：在地图线表中，删除包含该条线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：在同一比例尺下，选择满足线要素合并条件的线点线记录进行合并，合并后生成初始合并线点线记录，对初始合并线点线记录中可能出现的断线进行处理，即根据其与地图线表中的几何结构的匹配结果，消除可能引起断线的因素，提高了导航电子地图数据的正确率，节省了存储空间，提高了导航电子地图数据的匹配与检索的效率。

附图说明

图1表示矢量地图的道路线存在误差的示意图；

图2表示一种对电子地图的道路线进行处理的方法流程示意图；

图3表示交叉点示意图；

图4表示线要素合并过程示意图；

图5表示两个线要素进行合并的原理示意图；

图6表示线合并过程中出现的线断裂现象示意图；

图7表示实现线合并的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例中，根据被分割成多段的道路线的属性信息(简称线要素)，对不同的线要素进行合并生成初始合并线点线记录，采用地图线表消除初始合并线点线记录的断线缺陷。

本发明实施例提供一种对电子地图的线要素进行处理的方法，如图2所示，包括：

步骤201，在存放线点线记录的关联新表(NODE_CHAIN_NAME)中选择满足线要素合并条件的线点线记录；

步骤202，按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，将所述初始合并线点线记录放置在一合并线表中；

步骤203，从所述合并线表取出一初始合并线点线记录，所述初始合并线点线记录中包含线一和线二，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配；

步骤204，当匹配结果表明线一和线二中有至少一条与地图线表中已经存在的线要素匹配时，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素。

应用所提供的技术方案，在同一比例尺下，选择满足线要素合并条件的线点线记录进行合并，合并后生成初始合并线点线记录，对初始合并线点线记录中可能出现的断线进行处理，即根据其与地图线表中的几何结构的匹配结果，消除可能引起断线的因素，提高了导航电子地图数据的正确率，节省了存储空间，提高了导航电子地图数据的匹配与检索的效率。

在一个优选实施例中，设置线表(chain table)记录线要素，交叉点表记录交叉点，以及线点关系表记录线点相关属性；

对所述线表、交叉点表和线点关系表进行关联，生成所述关联新表，所述关联新表中包括多组线点线记录。

线要素中包括正方向、反方向和交通流方向，其中设定：

从下到上为第一正方向，从左到右为第二正方向，第一正方向的优先级高于第二正方向；与第一正方向或者第二正方向背离的方向为反方向；车量行驶的方向是交通流方向。

如图3所示，从左至右，各个交叉点依次是第一连接方式、第二连接方式和第三连接方式，位于图中上方的是合并前的交叉点，位于图中下方的是合并后的交叉点，其中：一个交叉点允许连接一条、两条或者多条线要素，交叉点处的线要素的连接方式包括：

第一连接方式，终点对终点，

第二连接方式，终点对起点，

第三连接方式，起点对起点。

在一个优选实施例中，线要素合并条件包括：

条件一，待合并的线要素具有相同的道路功能和道路等级；

条件二，一个交叉点连接两条线要素；

条件三，由交叉点连接着的线要素的属性相同或者满足预定规范。

在一个优选实施例中，按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，如图7所示，具体包括：

第一合并规则，对于第一连接方式，比较第一线和第二线的起点Y坐标，

若Y坐标不相等，将拥有小值的线校正为正方向，将拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；

若Y坐标相等，比较两线终点X坐标；若终点X坐标不相等，拥有小值的线校正为正方向，拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；若X坐标相等，检查输入数据的自相交现象；

第二合并规则，对于第二连接方式，第一线和/或者第二线校正为正方向，并顺次连接；

第三合并规则，对于第三连接方式，同所述第一合并规则。

线要素合并过程中，如图5所示，最起始是寻找人工交叉点或者线要素连接点连接且只连接两条线要素的线点线，且这两条线要素需满足在同一比例尺下具有相同道路等级；在此基础上，如果这两条线要素满足合并规则，则可将其合并。

例如，线要素是等高线，则只需要高程相同就可以合并；而对于道路线，则需要具备相同的道路名称(官方名称及可代替名称等)，满足一定条件的交通流方向、行进速度等。

如果存在一个交叉点连接了三条线要素或者更多的线要素，应当先处理其中的两条线要素，合并为一条线要素。之后，再将另外的线要素与之前合并后的那一条线要素进行合并。

在线合并的过程中，对图6中出现的线交叠或线断裂进行说明，线2009和线933合并后形成线2009/933(线A)，线933和线2031合并后形成线933/2031(线B)，线2031和线2032合并后形成线C，再次合并之后，线A和线B合并后会形成存在交叠现象的线E，但是电子地图真正需要的是合格的线D。

为了避免出现如图6所示的线交叠或者线断裂，需要在以下几个方面加以注意：

1，修改搜索策略：在交叉点连接两线的基础上，需考虑，线可能通过另一交叉点连接其他的线。

2，修改存储方式。

在一个优选实施例中，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配，之前还包括：

建立地图线表(MapLines)，地图线表能够存储线要素的几何结构，各个线要素之间的关联，以及各个线要素的方向；

建立线删除表，存储删除的线要素；

建立点删除表，存储删除的交叉点。

线点关系表(chain-node table)记录线点相关属性。

如图4所示，人工交叉点或者线要素连接点可能连接两条、三条甚至更多条线要素。

为了解决线合并问题，从NODE_CHAIN_NAME表中取中任意一组线点线记录，依据线合并规则，判断任意一组线点线记录是否可以合并，可合并的线点线记录保存于NODE_CHAIN_NAME表内，否则删除；最终NODE_CHAIN_NAME表中剩下的记录为符合线合并规则的线点线记录组。

在一个优选实施例中，当匹配结果表明线一和线二均不与地图线表中已经存在的线要素匹配时，将线一和线二均存入所述地图线表。

根据匹配结果对地图线表，线删除表和点删除表进行操作，包括情形一～情形三：

当线一和线二在地图线表均不存在时，将线一和线二均存入地图线表；

线一是线933，线二是线2009，线933和线2009在地图线表中均不存在，将线933和线2009均存入地图线表。

在一个优选实施例中，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：

当线一与所述地图线表匹配，线二与所述地图线表不匹配时，在所述地图线表中删除所述线一，在所述线删除表中增加所述线一；

所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；

更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

情形二，当所述线一与所述地图线表匹配，所述线二与所述地图线表不匹配时，在所述地图线表中删除所述线一，在所述线删除表中增加所述线一；根据所述地图线表中的线一的记录更新对应的几何结构，更新后的所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；

线一是线933，线二是线2031，线933与地图线表匹配，线2031与地图线表不匹配。

在一个优选实施例中，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：

当所述线一与所述地图线表匹配，且，所述线二与所述地图线表匹配时，在所述地图线表中删除所述线一和所述线二，在所述线删除表中增加所述线一和所述线二；

所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；

更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系，以及，更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

情形三，

当所述线一与所述地图线表匹配，且，所述线二与所述地图线表匹配时，

在所述地图线表中删除所述线一和所述线二，在所述线删除表中增加所述线一和所述线二；根据所述地图线表中的线一的记录和线二的记录更新对应的几何结构，

更新后的所述线一与更新后的所述线二合并后形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中。

线一是线933，线二是线2031，线933与地图线表匹配，线2031与地图线表也匹配。

通常，应当在操作完情形一、情形二和情形三之后对整个地图线表进行检索，如果一个线要素在地图线表中的几何结构对应的记录大于一个，应当删除其中的一个记录。

在一个优选实施例中，更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，包括：

在地图线表中，删除包含该条线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录；

更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，包括：

在地图线表中，删除包含该条线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录。

在一个应用场景中，应用各实施例提供的技术，以及修改搜索策略来确保能够找到不存在如下情形的线：在交叉点连接两线的基础上，其中的任意一条线可通过另一交叉点连接其他的线。

建立一个地图线表(MapLines)，如：MapLines<int ChainId1，struct<intChainId2，geo MergedGeo>>，用以存储线、关联线及其合并后的几何结构、行进方向等属性。

建立一个线删除表(deleteLines)，如：deleteLines<int ChainId>，用以存储删除线。

建立一个点删除表(deletePoints)，如：deletePoints<int PointId>，用以存储删除的点。

步骤1，取出第一组线点线记录，交叉点17连接线933和线2009，把这组线点线记录按两条记录存入MapLines中，MapLines中每条记录中的几何结构(MergedGeo)是两线合并后的几何结构。

步骤2，取出第二组线点线记录，查看两条线是否存在于已知的MapLines中，存在三种情况：

a.两条线均不在MapLines中，此时存储该线点线记录，如第一组一般，每条记录中的几何结构是两线合并后的几何结构；

b.两线中的一个线在MapLines中，第二组也包括线933，该第二组的线933可以在MapLines中找到，此时，从MapLines中查到线933的几何结构，用其更替现有的几何结构，用更替后的几何结构与线2031合并；

删除MapLines中所有关于线933的记录，以及将线933存放在deleteLines中；

存储新的线点线记录在MapLines中，此时线2009连接线2031，表示已经不存在线933了。

c.两线都在MapLines中，第三组的线933及线2031均存在于MapLines中。

首先，从MapLines查到线933和线2031的几何结构，用找到的几何结构更替现有几何结构；

其次，用线933和线2031更替后的几何结构合并成线2032(线三)，线2032对应着MergedGeo3；

删除MapLines中所有关于线933和线2031的记录；

存储新的线组合在MapLines中，此时线2009连接线2032；把线933和线2031存在deleteLines中。

步骤3，当取出所有线点线组合后，在MapLines中存储的就是所有合并后的线及其相关连的信息。

但，存于MapLines中记录有一半是重复的，其原因在于，存储时都是按两条记录，记录线2009与线2032具有相同的几何结构及属性信息，故需要删除其中一条，并把删除记录存于deleteLines中。

步骤4，此时MapLines中剩下的记录就是线合并后的线点线记录。

在操作完情形一、情形二和情形三之后对整个地图线表进行检索，如果一个线要素在地图线表中的记录多于一个，应当删除其中的一个记录。

采用本方案之后的优势是：在无人工干预的情况下，可自动的对大数据量的具有相同属性或者属性满足某种规则的道路线进行合并，在节省数据存储空间的同时，减少了路径计算所涉及的道路数目，进而缩短了数据加载及显示的时间，为使用该电子地图数据的用户提供了方便与快捷。结合实际，对道路线合并进行了总体设计，很好的解决了效率与速度共存的问题。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对电子地图的线要素进行处理的方法，其特征在于，包括：

在存放线点线记录的关联新表中选择满足线要素合并条件的线点线记录；

按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，将所述初始合并线点线记录放置在一合并线表中；

从所述合并线表取出一初始合并线点线记录，所述初始合并线点线记录中包含线一和线二，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配；

当匹配结果表明线一和线二中有至少一条与地图线表中已经存在的线要素匹配时，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

设置线表记录线要素，交叉点表记录交叉点，以及线点关系表记录线点相关属性；

对线表、交叉点表和线点关系表进行关联生成所述关联新表，所述关联新表中包括多组线点线记录。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

线要素中包括正方向、反方向和交通流方向，其中设定：

从下到上为第一正方向，从左到右为第二正方向，所述第一正方向的优先级高于所述第二正方向；与第一正方向或者第二正方向背离的方向为反方向；车量行驶的方向是交通流方向；

交叉点中包括第一连接方式、第二连接方式和第三连接方式，其中：一个交叉点允许连接一条、两条或者多条线要素，所述交叉点处的线要素的连接方式包括：

第一连接方式，终点对终点，

第二连接方式，终点对起点，

第三连接方式，起点对起点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，线要素合并条件包括：

待合并的线要素具有相同的道路功能和道路等级；

一个交叉点连接两条线要素；

由交叉点连接着的线要素的属性相同或者满足预定规范。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照合并规则对线点线记录进行合并，每两个线点线记录合并后生成对应的初始合并线点线记录，具体包括：

第一合并规则，对于第一连接方式，比较第一线和第二线的起点Y坐标，

若Y坐标不相等，将拥有小值的线校正为正方向，将拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；

若Y坐标相等，比较两线终点X坐标；若终点X坐标不相等，拥有小值的线校正为正方向，拥有大值的线校正为反方向，并顺次连接；若X坐标相等，检查输入数据的自相交现象；

第二合并规则，对于第二连接方式，第一线和/或者第二线校正为正方向，并顺次连接；

第三合并规则，对于第三连接方式，同所述第一合并规则。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别将线一和线二的几何结构与一地图线表中的线要素的几何结构进行匹配，之前还包括：

建立地图线表，地图线表能够存储线要素的几何结构，各个线要素之间的关联，以及各个线要素的方向；

建立线删除表，存储删除的线要素；

建立点删除表，存储删除的交叉点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当匹配结果表明线一和线二均不与地图线表中已经存在的线要素匹配时，将线一和线二均存入所述地图线表。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：

当线一与所述地图线表匹配，线二与所述地图线表不匹配时，在所述地图线表中删除所述线一，在线删除表中增加所述线一；

所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；

更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在地图线表中删除匹配的线要素，以及添加未匹配的线要素与所述匹配的线要素合并后形成的合并线要素，具体包括：

当所述线一与所述地图线表匹配，且，所述线二与所述地图线表匹配时，在所述地图线表中删除所述线一和所述线二，在线删除表中增加所述线一和所述线二；

所述线一与所述线二合并形成线三，将所述线三存放在所述地图线表中；

更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系，以及，更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，更新后的几何结构中应当记录该线要素与线三之间存在连接关系。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，

更新地图线表中与所述线一连接的线要素的几何结构，包括：

在地图线表中，删除包含该线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录；

更新地图线表中与所述线二连接的线要素的几何结构，包括：

在地图线表中，删除包含该线要素的原始的线要素记录，并添加更新后的线要素记录。