路口拓扑链接线的绘制方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,具体涉及一种路口拓扑链接线的绘制方法及系统。
背景技术
矢量地图是一种电子地图,使用直线和曲线来描述地理要素图形。在矢量地图中,地球表面自然形态所包含的要素,如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素,以及人类在生产活动中改造自然界所形成的要素,如居民地、道路网、通讯设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素,通常用一些通过数学公式计算获得的点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等表示。拓扑分为图形拓扑和关系拓扑。图形拓扑为研究点和线或线和面的空间关系的一种结构,而关系拓扑为研究链接关系的结构。所述拓扑一般用图形拓扑算法来生成关系拓扑。
现有技术中,采用纯手动方式使用吸附工具绘制链接线,然后再修改节点链接线和节点的属性。纯手动的方式绘制曲线不仅费时费力,而且工作人员需保证曲线的光滑度和美观度,需准确修改链接属性,这增加了工作人员绘制路口的工作强度。同时,纯手工的方式绘制链接线,绘制一个路口需要十几甚至数十分钟,这降低了路口绘制的生产效率。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种路口拓扑链接线的绘制方法及系统,其中,基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线,以提高路口绘制的生产效率,降低工作人员绘制路口的工作强度。
根据本发明的一方面,提供一种路口拓扑链接线的绘制方法,包括:
获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据;
基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及
基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
可选地,所述获取道路数据的所述道路数据包括以下道路数据中的至少之一:道路边线、道路中线和路口点。
可选地,若所述路口点关联的所述道路中线的方向为进入路口的方向,则所述路口点为路口进入点;
若所述路口点关联的所述道路中线的方向为退出路口的方向,则所述路口点为路口退出点;以及
若所述路口点关联的所述道路中线的方向既为进入路口的方向又为退出路口的方向,则所述路口点既为路口进入点又为路口退出点。
可选地,所述路口进入点到所述路口退出点的方向为数字化方向。
可选地,所述数字化方向和所述路口点关联的所述道路中线的方向共同决定所述路口点的车道方向。
可选地,若所述数字化方向和所述道路中线的方向是一致的,则所述数字化方向和所述道路中线的方向为所述路口点的车道方向;
若所述数字化方向和所述道路中线的方向是不一致的,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
可选地,所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量的具体步骤,包括:
判断所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处是否有两个以上的路口点。
可选地,所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量的具体步骤,还包括:
若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处没有两个以上的路口点,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
可选地,所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量的具体步骤,还包括:
若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处有两个以上的路口点,则将所述路口点分为路口进入点组和路口退出点组;以及
判断所述路口进入点组和所述路口退出点组中路口进入点和路口退出点的个数是否为零。
可选地,所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量的具体步骤,还包括:
若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数为零,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
可选地,所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量的具体步骤,还包括:
若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数都不为零,则从所述路口进入点组和所述路口退出点组中各选择一个路口进入点和一个路口退出点;
将选择的所述路口进入点和所述路口退出点配对,得到所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向;以及
分别计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量。
可选地,所述基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线的具体步骤,包括:
计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角。
可选地,所述基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线的具体步骤,还包括:
若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于160度或者小于45度,则所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量为平行向量;
计算所述路口进入点和所述路口退出点的一阶贝塞尔曲线;以及
将所述一阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。
可选地,所述基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线的具体步骤,还包括:
若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于等于45度并且小于等于160度,则计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量所在的直线的交点;
计算所述交点到所述路口进入点和所述交点到所述路口退出点的二阶贝塞尔曲线;以及
将所述二阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。
可选地,所述路口拓扑链接线的绘制方法,还包括:
根据业务规则填充要素属性并保存绘制的所述路口的路口拓扑链接线。
根据本发明的另一方面,提供一种路口拓扑链接线的绘制系统,包括:
数据获取单元,用于获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据;
道路绘制单元,用于基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
可选地,数据获取单元还用于若所述数字化方向和所述道路中线的方向是不一致的,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
可选地,数据获取单元还用于若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处没有两个以上的路口点,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
可选地,数据获取单元还用于若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数为零,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
根据本发明的又一方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被执行时实现如上所述的路口拓扑链接线的绘制方法。
根据本发明的再一方面,提供一种路口拓扑链接线的绘制控制装置,包括:
存储器,用于存储计算机指令;
处理器,耦合到所述存储器,所述处理器被配置为基于所述存储器存储的计算机指令执行实现如上所述的路口拓扑链接线的绘制方法。
本发明的一个实施例具有以下优点或有益效果:基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。依据已知的有限的道路数据拓扑属性,以自动化的方式绘制路口拓扑链接线,降低了工作人员绘制路口的工作强度,同时提高了路口绘制的生产效率。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示出本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制方法的流程示意图。
图2示出本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制方法的流程示意图。
图3示出本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制方法绘制的路口拓扑链接线的示意图。
图4示出本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制系统的结构示意图。
图5示出本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制控制装置的结构图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
图1是本发明一个实施例的路口拓扑链接线的绘制方法的流程示意图,具体包括以下步骤:
在步骤S101中,获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据。
在步骤S102中,基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量。
在步骤S103中,基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
在本发明的一个实施例中,首先,获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据。然后,基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量。最后,基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
根据本发明实施例,基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。依据已知的有限的道路数据拓扑属性,以自动化的方式绘制路口拓扑链接线,降低了工作人员绘制路口的工作强度,同时提高了路口绘制的生产效率。
图2是本发明一个实施例的路口拓扑链接线的绘制方法的流程示意图。具体是所述基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线的流程示意图。具体包括以下步骤:
在步骤S201中,判断所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处是否有两个以上的路口点。若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处没有两个以上的路口点,则获取的道路数据出现异常,则执行S202。若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处有两个以上的路口点,则执行S203。
在步骤S202中,提示重新获取道路数据。
在步骤S203中,将所述路口点分为路口进入点组和路口退出点组。
在步骤S204中,判断所述路口进入点组和所述路口退出点组中路口进入点和路口退出点的个数是否为零。若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数为零,则获取的道路数据出现异常,则执行S202。若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数都不为零,则执行S205。
在步骤S205中,从所述路口进入点组和所述路口退出点组中各选择一个路口进入点和一个路口退出点;将选择的所述路口进入点和所述路口退出点配对,得到所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向。
在步骤S206中,分别计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量。计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角。
在步骤S207中,若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于160度或者小于45度,则所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量为平行向量,执行S208;若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于等于45度并且小于等于160度,则执行S209。
在步骤S208中,计算所述路口进入点和所述路口退出点的一阶贝塞尔曲线;以及将所述一阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。
在步骤S209中,计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量所在的直线的交点。
在步骤S210中,计算所述交点到所述路口进入点和所述交点到所述路口退出点的二阶贝塞尔曲线;以及将所述二阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。
在步骤S211中,根据业务规则填充要素属性。
在步骤S212中,保存绘制的所述路口的路口拓扑链接线。
在本发明的一个实施例中,判断所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处是否有两个以上的路口点。若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处没有两个以上的路口点,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处有两个以上的路口点,则将所述路口点分为路口进入点组和路口退出点组;以及判断所述路口进入点组和所述路口退出点组中路口进入点和路口退出点的个数是否为零。若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数为零,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数都不为零,则从所述路口进入点组和所述路口退出点组中各选择一个路口进入点和一个路口退出点;将选择的所述路口进入点和所述路口退出点配对,得到所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向;以及分别计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量。计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角。若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于160度或者小于45度,则所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量为平行向量;计算所述路口进入点和所述路口退出点的一阶贝塞尔曲线;以及将所述一阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。若所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于等于45度并且小于等于160度,则计算所述路口进入点和所述路口退出点的车道方向的道路趋势向量所在的直线的交点;计算所述交点到所述路口进入点和所述交点到所述路口退出点的二阶贝塞尔曲线;以及将所述二阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线。根据业务规则填充要素属性并保存绘制的所述路口的路口拓扑链接线。
根据本发明实施例,将所述一阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线,或者将所述二阶贝塞尔曲线作为所述路口的路口拓扑链接线,绘制的路口拓扑链接线光滑并且美观。同时能够准确修改链接属性。这提高了绘制路口的人效比。
在一个可选的实施例中,若所述路口进入点P0和所述路口退出点P1的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于160度或者小于45度,则计算所述路口进入点P0和所述路口退出点P1的一阶贝塞尔曲线的公式为:
B(t)=(1-t)p0+tp1 (1)
t∈[0,1]
其中,p0为路口进入点P0的位置坐标,p1为路口退出点P1的位置坐标,t为时间。
若所述路口进入点P2和所述路口退出点P3的车道方向的道路趋势向量的方向夹角大于等于45度并且小于等于160度,则计算所述路口进入点P2和所述路口退出点P3的车道方向的道路趋势向量所在的直线的交点P4;计算所述交点P4到所述路口进入点P2和所述交点P4到所述路口退出点P3的二阶贝塞尔曲线的公式为:
B(t)=(1-t)2p2+2t(1-t)p4+t2p3 (2)
t∈[0,1]
其中,p2为路口进入点P2的位置坐标,p3为路口退出点P3的位置坐标,p4为路口进入点P2和路口退出点P3的车道方向的道路趋势向量所在的直线的交点P4的位置坐标,t为时间。
在一个可选的实施例中,所述获取道路数据的所述道路数据包括以下道路数据中的至少之一:道路边线、道路中线和路口点。如图3所示,道路中线302在两条道路边线301中间,并且标有箭头方向,表示进入路口的方向或者退出路口的方向。在待绘制路口拓扑链接线的路口处,道路中线302的端部为路口点303。编号为242和243的两段道路中线即为所述路口拓扑链接线的绘制方法绘制的路口拓扑链接线。
在一个可选的实施例中,若所述路口点关联的所述道路中线的方向为进入路口的方向,则所述路口点为路口进入点;若所述路口点关联的所述道路中线的方向为退出路口的方向,则所述路口点为路口退出点;以及若所述路口点关联的所述道路中线的方向既为进入路口的方向又为退出路口的方向,则所述路口点既为路口进入点又为路口退出点。
在一个可选的实施例中,所述路口进入点到所述路口退出点的方向为数字化方向。
在一个可选的实施例中,所述数字化方向和所述路口点关联的所述道路中线的方向共同决定所述路口点的车道方向。若所述数字化方向和所述道路中线的方向是一致的,则所述数字化方向和所述道路中线的方向为所述路口点的车道方向;若所述数字化方向和所述道路中线的方向是不一致的,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
在一个可选的实施例中,所述根据业务规则填充要素属性的所述要素属性包括以下要素属性的至少之一:道路名称、道路等级和道路长度。
在一个可选的实施例中,所述路口拓扑链接线的绘制方法以开源QGIS为开发环境。
实现上述实施例的路口拓扑链接线的绘制方法的机器硬件设备及环境如表1所示。
表1
项 |
配置 |
CPU |
INTER XEON E3-1241-V3 |
内存 |
16G |
操作系统硬盘 |
128G SSD |
存储硬盘 |
1T机械硬盘 |
显卡 |
NVIDIA QUADRO K1200 |
操作系统 |
WINDOWS 8 |
开发环境 |
VS2010 |
图4是本发明的一个实施例的路口拓扑链接线的绘制系统的结构示意图。如图4所示,所述路口拓扑链接线的绘制系统包括:数据获取单元401、道路绘制单元402。
数据获取单元401,用于获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据。
道路绘制单元402,用于基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
在本发明的一个实施例中,数据获取单元401用于用于获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据。道路绘制单元402用于基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
在一个可选的实施例中,数据获取单元401还用于若所述数字化方向和所述道路中线的方向是不一致的,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
在一个可选的实施例中,数据获取单元401还用于若所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据在所述路口处没有两个以上的路口点,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
在一个可选的实施例中,数据获取单元401还用于若所述路口进入点组和所述路口退出点组中任意一组中所述路口进入点和路口退出点的个数为零,则获取的道路数据出现异常,提示重新获取道路数据。
在一个可选的实施例中,所述路口拓扑链接线的绘制工具是一个在制图编辑平台上的界面按钮,其实现步骤为:选中待绘制路口拓扑链接线的路口处的路口进入点和路口退出点;点击绘制路口拓扑链接线的命令按钮来设置处理参数;以及生成路口拓扑链接线。
图5是根据本发明实施例的路口拓扑链接线的绘制控制装置的结构图。图5示出的设备仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围构成任何限制。
参考图5,该装置包括通过总线连接的处理器501、存储器502和输入输出设备503。存储器502包括只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM),存储器502内存储有执行系统功能所需的各种计算机指令和数据,处理器501从存储器502中读取各种计算机指令以执行各种适当的动作和处理。输入输出设备包括键盘、鼠标等的输入部分;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分;包括硬盘等的存储部分;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。存储器502还存储有以下的计算机指令以完成本发明实施例的路口拓扑链接线的绘制方法规定的操作:获取道路数据,其中,所述道路数据包括待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据;基于所述待绘制路口拓扑链接线的路口的道路数据,得到在所述路口处的所述道路数据的道路趋势向量;以及基于所述道路数据的道路趋势向量,得到所述路口的路口拓扑链接线。
相应地,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被执行时实现上述路口拓扑链接线的绘制方法所规定的操作。
附图中的流程图、框图图示了本发明实施例的系统、方法、装置的可能的体系框架、功能和操作,流程图和框图上的方框可以代表一个模块、程序段或仅仅是一段代码,所述模块、程序段和代码都是用来实现规定逻辑功能的可执行指令。也应当注意,所述实现规定逻辑功能的可执行指令可以重新组合,从而生成新的模块和程序段。因此附图的方框以及方框顺序只是用来更好的图示实施例的过程和步骤,而不应以此作为对发明本身的限制。
以上所述仅为本发明的一些实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。