CN110851555A

CN110851555A - 一种基于线段角度权重的地块定位查找方法

Info

Publication number: CN110851555A
Application number: CN201911121079.2A
Authority: CN
Inventors: 卓云; 韩强; 李剑波; 周妮娜; 张友挺
Original assignee: Sichuan Yulintu Information Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Yulintu Information Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-02-28
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: CN110851555B

Abstract

本发明公开了一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，通过开发源工具获取地块的图斑数据外框，并得到本宗任一侧边的缓冲线段；然后在该侧设置0.5~1m的缓冲区；根据缓冲区获取相交的地块及其相交线段；截取相交的地块集合，纳入计算对比，构成预处理的集合；根据相邻相交的每个地块被截取大线段，拆分成对应的两点线段集合，通过夹角算法计算子线段的夹角sin值，并累计总的夹角sin值；选取每个大线段的子线段的夹角sin值与该子线段边长进行求积再求和，再将结果进行排序，得到最大权重值的线段及其所属地块，按权重值依次从大到小排列；基于容差设置方式获取对应的地块，设置为本宗所选取的侧边的至；重复前述步骤，得到其余侧边的至。

Description

一种基于线段角度权重的地块定位查找方法

技术领域

本发明涉及计算机技术、宗地四至技术等领域，具体的说，是一种基于线段角度权重的地块定位查找方法。

背景技术

宗地：是指以权属界线组成的封闭地块，是地球表面一块有确定边界、有确定权属的土地。

宗地四至：指一宗地四个方位与相邻土地的交接界线，一般填写四邻的土地所有者或使用单位或个人名称，如果相邻的是道路、沟渠等其它标识物时，填写相应的名称即可。

要求：选定一宗地做为本宗地，与其相邻的宗地作为邻宗，然后把邻宗地上的权属名称分别填写在本宗地的四个方位（通常为正北、正东、正南、正西）上，即完成宗地四至。

在一张地块布局图中，往往每一块地块都可能存在不规则的情况，地块与地块也存在不规则布局的情况，而在进行地块定位查找时，存在如下需求：

需要在复杂的地块周边查找当前地块图斑的右下左上 (东南西北)四个方向上，对得比较正(最符合视觉要求的)相邻地块或者相邻地块集合。

发明内容

本发明的目的在于解决在类似建库、数管软件产品中查找地块四至准确度不高的问题，而设计出一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，具有准确度高的特性。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，包括下述步骤：

1）通过开发源工具获取地块的图斑数据外框，并得到本宗任一侧边的缓冲线段；

2）根据步骤1）所获得的缓冲线段，在该侧设置0.5~1m的缓冲区；

3）根据缓冲区获取相交的地块及其相交线段；

4）截取相交的地块集合，纳入计算对比，构成预处理的集合；

5）根据相邻相交的每个地块被截取大线段，拆分成对应的两点线段集合，通过夹角算法计算子线段的夹角sin值，并累计总的夹角sin值；

6）选取每个大线段的子线段的夹角sin值与该子线段边长进行求积再求和，再将结果进行排序，得到最大权重值的线段及其所属地块，并按权重值依次从大到小排列各个被截取大线段；从而实现对应地块的排列；

7）根据排好的权重顺序，基于容差设置方式获取对应的地块，设置为本宗步骤1）所选取的侧边的至；

8）重复步骤1）~7），得到其余侧边的至。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤1）中，通过开发源工具获取地块的图斑数据外框具体为：采用NTS开源组件读取的地块空间Geometry图斑数据，按照组件支持的方法Geometry.GetEnvelope()方法获取图斑数据的外框Geometry。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述本宗任一侧边的缓冲线段通过下述任一方式得到：

（1）当上下两个与边框最远相交点与中心线位置不同时，中心线做往上辅助线获取中间的辅助线相交点，本宗的缓冲线段为辅助线相交点与最下横轴最右相交点间的线段；

（2）当最下交点横坐标小于最上交点时，获取辅助中心线往下相交点与最右上点之间的线段作为缓冲线段；

（3）当本宗外框上下与边框最右交点横坐标大于中心线相交边框点横坐标，截取图形相交点之间的线段作为缓冲线段；

（4）当本宗上下与边框最右交点横坐标小于中心线相交边框点横坐标，截取中心线与边框两交点的线段作为缓冲线段。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤5）中，采用每条子线段顺时针方向进行与X轴负方向的方式通过夹角算法计算子线段的夹角sin值。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤6）中，在进行求积再求和时，采用下述计算公式：

Wc = sina1*L1+sina2*L2+……;

其中,Wc为某地块的被截取大线段的权重值；

sina为大线段的子线段与X轴负方向顺时针夹角sin值；

L为大线段拆分后，两点间的子线段。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤7）中，基于容差设置方式获取对应的地块具体为：

设置规定界面输入的容差为C，且C的默认值为0.1，常规条件下不设置，但极端整体排序下进行容差值的调整处理：

先将获取到的邻宗权重值按从大到小排序；

如果最大的邻宗权重值减去其他邻宗权重值得到的任一差值，都大于了C，则最大的邻宗权重值对应的邻宗地块最符合条件；如果整体数据非常平缓属于极端情况，可设置大容差；

以最大的邻宗权重值和所有的其他邻宗权重值的差值在容差范围内C的结果中，选出其中某项所有子线段的夹角sin值之和最大的所在边为步骤1）中所述任一侧边的至。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：在所述极端整体排序下将最大权重值和最小权重值之差设置为容差值。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明能够解决在类似建库、数管软件产品中查找地块四至准确度不高的问题。

（2）本发明根据数据的整体界面排列，设置对应的容差，优先选择权重值大并且角度大的地块，如果在容差范围内，选择截取线段所有子线段夹角的sin值总值大的地块，具有整体查找准确率较高的特性。

（3）本发明与夹角法，面积对比法等相比，由于夹角法，面积对比法等的算法略显粗糙，体现在查找的位置单一，要素特征不明显等，而本发明所公开的线段角度计算权重算法与之相比具有算法精细、能控制性强、查找位置多样，要素特征明显等优势。

附图说明

图1为含本宗的地块图斑数据图。

图2为采用本发明对地块c进行权重计算所得参数示意图。

图3为获取的某侧边的缓冲线段示意图（当最下交点横坐标大于最上交点时）。

图4为获取的某侧边的缓冲线段示意图（当最下交点横坐标小于最上交点时）。

图5为获取的某侧边的缓冲线段示意图（当最上、下交点横坐标大于中间点线与横轴交点时）。

图6为获取的某侧边的缓冲线段示意图（当最上、下交点横坐标小于中间点线与横轴交点时）。

图7为部分区域地块形状狭长，排列平缓下容差需要重新设置较大示意图。

图8为按照本发明获取最邻相交地块及其相交线段示意图。

图9为获取的相交线段，拆分成子线段，然后求夹角值，然后分别与长度求积求和，求临宗截取线段权重的过程示意图。

图10为因为位置问题的处理示意图。

图11为因为长度问题的处理示意图。

图12为查找东至，下部干扰地块被截取的线段短，计算后权重值降低的示意图。

图13为部分区域地块形状狭长，排列较平缓下容差需要重新设置较大示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

值得注意的是：在本申请中，某些需要应用到本领域的公知技术或常规技术手段时，申请人可能存在没有在文中具体的阐述该公知技术或/和常规技术手段是一种什么样的技术手段，但不能以文中没有具体公布该技术手段，而认为本申请不符合专利法第二十六条第三款的情况。

实施例1：

本发明提出了一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，所述地块定位查找算法包括下述步骤：

1）通过开发源工具获取地块的图斑数据外框，并得到本宗（要查找四至的地块）任一侧边的缓冲线段；

2）根据步骤1）所获得的缓冲线段，在该侧设置0.5~1m的缓冲区（即沿该侧边向外侧扩展0.5~1m的区域形成缓冲区）；

3）根据缓冲区获取相交的地块及其相交线段，如此可以排出距离远的地块，从而降低计算、比较量；

8）重复步骤1）~7），得到其余侧边的至。

本发明其应用环境为VS2015开发环境.NET C#开发、使用sqlite空间数据库、采用NetTopologySuite（NTS）开源的空间数据处理组件，能够用已有的基础方法支持处理空间数据。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤1）中，通过开发源工具获取地块的图斑数据外框具体为：采用NTS开源组件读取的地块空间Geometry图斑数据，按照组件支持的方法Geometry.GetEnvelope()方法获取图斑数据的外框Geometry。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述本宗任一侧边的缓冲线段通过下述任一方式得到：

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤5）中，采用每条子线段顺时针方向进行与X轴负方向的方式通过夹角算法计算子线段的夹角sin值。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤6）中，在进行求积再求和时，采用下述计算公式：

Wc = sina1*L1+sina2*L2+……;

其中,Wc为某地块的被截取大线段的权重值；

sina为大线段的子线段与X轴负方向顺时针夹角sin值；

L为大线段拆分后，两点间的子线段。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤7）中，基于容差设置方式获取对应的地块具体为：

先将获取到的邻宗权重值按从大到小排序；

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：在所述极端整体排序下将最大权重值和最小权重值之差设置为容差值。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，一种具有线段角度权重的地块定位查找算法，在该实施例中以首先对本宗地块的东至进行查找为例进行说明：

（1）获取包括本宗在内的地块的外框：采用NTS开源组件读取的地块空间Geometry图斑数据，直接能按照组件支持的方法Geometry.GetEnvelope()方法获取图斑数据的外框Geometry，按照相应规则获取本宗右边缓冲线段(为了简化示意，最上点、中心线，最下点横坐标一致，采用最上下两点间的右边线段实例)；

在进行相应规则获取本宗右边缓冲线段采用如下任一方式：

1）如图3，当上下两个与边框最远相交点与中心线位置不同时，中心线做往上辅助线获取中间的辅助线相交点a，本宗的缓冲线段（即图中所示的最终缓冲线段）为辅助线相交点与最下横轴最右相交点间的线段（a-c线段）；

2）当最下交点横坐标小于最上交点时，获取辅助中心线往下相交点与最右上点之间的线段作为缓冲线段（即图中所示的最终缓冲线段）；

3）当本宗外框上下与边框最右交点横坐标大于中心线相交边框点横坐标，截取图形相交点之间的线段作为缓冲线段（即图中所示的最终缓冲线段）；

4）当本宗上下与边框最右交点横坐标小于中心线相交边框点横坐标，截取中心线与边框两交点的线段作为缓冲线段（即图中所示的最终缓冲线段）。

（2）根据步骤（1）所获得的本宗右边的缓冲线段，在该侧设置0.5~1m的缓冲区（即沿该侧边向外侧扩展0.5~1m的区域形成缓冲区）；

（3）如图8所示，根据缓冲区获取相交的地块及其相交线段（即将地块A（本宗）与原始外框的最上横轴最右相交点和最下横轴最右相交点的连线作为右边的缓冲线段，在此基础上向右侧扩展0.5~1m形成该侧的缓冲区），如此可以排出距离远的地块，从而降低计算、比较量；

（4）截取相交的地块集合，纳入计算对比，构成预处理的集合；

（5）根据相邻相交的每个地块被截取大线段，拆分成对应的两点线段集合，通过夹角算法（即通过每条子线段顺时针方向进行与X轴负方向计算方式）计算子线段的夹角sin值，并累计总的夹角sin值；

如图9所示，将获取的相交线段（线段S2、线段S1），拆分成子线段，比如将线段S1拆分后，形成子线段L1和子线段L2，其中子线段L1与X轴的负方向的夹角为a1，子线段L2与X轴的负方向的夹角为a2，则涉及相邻地块截取线段S1的权重值W1= sina1*L1+sina2*L2;

夹角算法计算子线段的夹角sin值的原理为：相邻地块相交本宗地块对应方向缓冲区获取的长线段，再按照线段进行拆分成两点间线段，即最简单的线段，再与横轴X负方向进行求sin夹角值，地块线段按顺时针方向的计算夹角，这个夹角值作为计算参数，满足业务上的正玄函数分布，即从最小的夹角过渡到最大的夹角线段及所在地块为视觉的最好的匹配目标；

如图2所示，举例如地块C的a,b,c,d四条线段，分别与X横轴求与负方向，按顺时针的sin值，获得权重计算的参数。在实际应用中，例如地块C最多有a,b两条线段参与计算，因为目标地块A缓冲对应右边线段得到缓冲区，缓冲区与地块C再求相交线段即可得到a,b两个线段部分，这里只是为了讲解不同方向的计算设定（但根据地块的外形不同，具体用多少条线段参与计算不限于此）。

依据夹角算法的原理，总的临宗被截取大线段权重计算的公式（即求积再求和所应用的公式）为:

Wc = sina1*L1+sina2*L2+……;

其中,Wc为某地块的被截取大线段的权重值；

sina为大线段的子线段与X轴负方向顺时针夹角sin值；

L为大线段拆分后，两点间的子线段；

（6）选取每个大线段的子线段的夹角sin值与该子线段边长进行求积再求和，再将结果进行排序，得到最大权重值的线段及其所属地块，并按权重值依次从大到小排列各个被截取大线段；从而实现对应地块的排列；

（7）根据排好的权重顺序，基于容差设置方式获取对应的地块，设置为本宗东边的至；

在在进行容差设置时，优选的在应用源的界面上将C定性为容差，默认值为0.1，常规条件下不设置，但极端整体排序下需要设置处理。

先将获取到的临宗权重值排按从大到小排序，如WB,WC,WD…；在具体应用时，容差值的设置存在如下情况：

①如果最大的WB减去其他的WC,WD等的差值，都大于了C，说明WB对应的临宗地块最符合条件。但如果最极端情况下，如WC大于了WB且差值超过容差，但是WB看起来视觉上更符合要求。这里要根据整体的数据界面排列，如果都很平缓，可以把容差值设置大，如图7所示，然后进行下一步对比，这是可以在处理前，先观察数据整体及界面排列设置容差再进行的。

图7所示，在查找本宗（地块A）的东至时，根据整体数据界面排列设置容差，如果整体数据非常平缓属于极端情况，可设置大容差排除干扰地块，如图中Lc,Lb两条线段进行对比。假设Wc的权重值大于Wb，但是两者权重差值在整体设置容差值内，而Lb的整体角度值和大于Lc，所以还是选择Lb对应的地块。

②以最大权重值WB和所有的其他权重值的差值在容差范围内C的结果中，选出其中某项所有子线段角度sin值之和最大的，那么说明它看起来视觉上在东边更加竖直。选择它作为结果，例如WC,WD都与最大WB做差值都小于容差C内，再比较WB、WC、WD中，取其所有子线段角度sin值之和最大的。

③被排除的其他项等，排序后，可作为多个值返回。

在实际应用时，优选的，容差是一开始根据数据界面上排列确定的，极端情况下需要设置大些，具体可以直接测算得到最大权重值和最小权重值之差作为容差；

容差设置是为了让视觉上看起来东至边更竖直的地块有被选择的优先权。

（8）重复步骤（1）~（7），得到其余侧边（南边、西边、北边）的至。

本发明所述地块定位查找算法在进行验证时，根据数据的整体界面排列，设置对应的容差，优先选择权重值大并且角度大的地块，如果在容差范围内，选择截取线段所有子线段夹角的sin值总值大的地块。算法实现后，整体查找准确率较高。

实际验证：

如图10所示，经过辅助筛选，要求某些不符合要求的地块及截取线段获取的权重值低，主要受夹角控制，有些进入靶区的部分图斑数据会按照子线段sin值的正负相互抵消部分权重影响，符合要求的地块明显权重要求更高，提高了准确度。

如图11所示，因为长度问题的处理，同等倾斜程度，截取线段长度小，得到的权重值也低，也会被排出后处理；

经过实践验证，与有的部分算法相比，如夹角法，面积对比法等，其他的算法略显粗糙，体现在查找的位置单一，要素特征不明显等；

如图12所示，在查找东至时，下部干扰地块（余德双）被截取的线段短，计算后权重值降低；

如图13所述，在查找东至时，根据整体数据界面排列设置容差，如果整体数据非常平缓属于极端情况，可设置大容差排除干扰地块（董万林），如图中La,Lb两条线段进行对比，假设Wb的权重值大于Wa且大于默认容差，但是两者权重差值在新设置容差值内，而La的整体角度累积值和大于Lb的，所以还是选择a对应的地块（严得进）。业务上可以单独选取特别区域内所有地块，再单独按本文流程和特别设置容差比较处理即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：包括下述步骤：

3）根据缓冲区获取相交的地块及其相交线段；

6）选取每个大线段的子线段的夹角sin值与该子线段边长进行求积再求和，再将结果进行排序，得到最大权重值的线段及其所属地块，并按权重值依次从大到小排列各个被截取大线段；

8）重复步骤1）~7），得到其余侧边的至。

2.根据权利要求1所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：所述步骤1）中，通过开发源工具获取地块的图斑数据外框具体为：采用NTS开源组件读取的地块空间Geometry图斑数据，按照组件支持的方法Geometry.GetEnvelope()方法获取图斑数据的外框Geometry。

3.根据权利要求1所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：所述本宗任一侧边的缓冲线段通过下述任一方式得到：

4.根据权利要求1所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：所述步骤5）中，采用每条子线段顺时针方向进行与X轴负方向的方式通过夹角算法计算子线段的夹角sin值。

5.根据权利要求1所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：所述步骤6）中，在进行求积再求和时，采用下述计算公式：

Wc = sina1*L1+sina2*L2+……;

其中,Wc为某地块的被截取大线段的权重值；

sina为大线段的子线段与X轴负方向顺时针夹角sin值；

L为大线段拆分后，两点间的子线段。

6.根据权利要求1所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：所述步骤7）中，基于容差设置方式获取对应的地块具体为：

先将获取到的邻宗权重值按从大到小排序；

7.根据权利要求6所述的一种基于线段角度权重的地块定位查找方法，其特征在于：在所述极端整体排序下将最大权重值和最小权重值之差设置为容差值。