CN117237560B - 一种数据处理方法和相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种数据处理方法和相关装置,可应用于电子地图、自动驾驶、辅助驾驶、智慧交通、云技术、人工智能等领域。从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。根据多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合。利用多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到目标位置点的绝对高程。由此得到更加准确的绝对高程,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果。
Description
技术领域
本申请涉及计算机领域,特别是涉及一种数据处理方法和相关装置。
背景技术
随着社会的发展,道路交通也随之变得越来越错综复杂,人们在出行时常常需要借助电子地图完成路线规划、路线导航等。为了使得电子地图的渲染效果美观且尽量还原现实世界,电子地图中的道路可以是立体的,即带有高程信息。
为了生成带有高程信息的电子地图,即三维电子地图,需要获取道路的高程信息。相关技术提供了基于二维路网数据来生成道路的高程信息。
但是这种方法生成的高程信息不够准确,从而影响了道路的渲染效果,降低了道路高程的真实感。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种数据处理方法和相关装置,确定出道路的绝对高程,绝对高程可以更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
本申请实施例公开了如下技术方案:
一方面,本申请实施例提供一种数据处理方法,所述方法包括:
获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据;
从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点;
从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程;
基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,并根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合;所述高程约束条件集合用于指示所述多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的;
利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程;
针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
一方面,本申请实施例提供一种数据处理装置,所述装置包括获取单元、提取单元、确定单元、生成单元、构建单元和求解单元:
所述获取单元,用于获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据;
所述获取单元,还用于从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点;
所述提取单元,用于从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程;
所述确定单元,用于基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系;
所述生成单元,用于根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合;所述高程约束条件集合用于指示所述多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的;
所述构建单元,用于利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数;
所述求解单元,用于基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程;
所述确定单元,还用于针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
一方面,本申请实施例提供一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器以及存储器:
所述存储器用于存储计算机程序,并将所述计算机程序传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述计算机程序中的指令执行前述任一方面所述的方法。
一方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行前述任一方面所述的方法。
一方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现前述任一方面所述的方法。
由上述技术方案可以看出,从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点,进而从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。该绝对高程是从真实的地形数据中提取出来的,可以真实地反映出真实地形情况例如地势高低起伏。然后确定目标位置点的相对高程,在相对高程确定过程中,将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。具体可以根据确定出的多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合,高程约束条件集合用于指示多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的。其中,相对高程参数的具体数值是未知的,即需要求解的。故,可以利用多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。然后,基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到的目标位置点的绝对高程,绝对高程能够更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术成员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种数据处理方法的应用场景架构图;
图2为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的一种三维地形网格的俯视图的示例图;
图4为本申请实施例提供的一种道路压盖关系的示例图;
图5为本申请实施例提供的一种位置关联关系为相邻关联关系的示例图;
图6为本申请实施例提供的一种道路邻接关系的示例图;
图7为本申请实施例提供的一种投影点的绝对高程的确定方法的流程图;
图8为本申请实施例提供的另一种投影点的绝对高程的确定方法的流程图;
图9为本申请实施例提供的一种待处理道路的俯视图的示例图;
图10为本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构图;
图11为本申请实施例提供的一种终端的结构图;
图12为本申请实施例提供的一种服务器的结构图。
具体实施方式
下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。
为便于理解,首先对相关概念进行阐述。
智能车路协同系统(Intelligent Vehicle Infrastructure CooperativeSystems,IVICS),简称车路协同系统,是智能交通系统(Intelligent Traffic System,ITS)的一个发展方向。车路协同系统是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人车路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
绝对高程指的是某位置点沿铅垂线方向到绝对基面的距离,简称高程。
相对高程指的是某位置点沿铅垂线方向到某假定水准基面的距离,也称假定高程。在本申请中,道路的相对高程被认为是道路上各位置点与地面上对应点的高度差,设定水准基面是地面。这里地面上对应点可以是指道路上的位置点在地面上的投影点。
SD地图,即Standard Definition Map,普通导航电子地图,一般是二维的,没有绝对高程,只有道路之间的高低关系,即zlevel。
HD地图,即High Definition Map,高精度地图,可以准确和全面地表征道路特征。
最优化是应用数学的一个分支,主要指在一定条件限制下,选取某种研究方案使目标达到最优的一种方法。
凸优化:也称凸最优化,是数学最优化的一个子领域,研究定义于凸集中的凸函数最小化的问题,凸优化在某种意义上说较一般情形的数学最优化问题要简单。
内点法是一种求解线性规划或非线性凸优化问题的算法。
在基于二维路网数据来生成道路的高程信息时,生成的高程信息通常是道路的相对高程。相对高程一般不够准确,难以反映出道路的真实高度,从而影响了道路的渲染效果,降低了道路高程的真实感。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种数据处理方法,该方法基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到的目标位置点的绝对高程,绝对高程可以更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
需要说明的是,本申请实施例提供的数据处理方法可应用于电子地图、自动驾驶、辅助驾驶、智慧交通、云技术、人工智能等领域,在这些领域可能需要生成电子地图。在对电子地图中的道路渲染时,可以通过本申请实施例提供的方法确定道路的绝对高程,进而基于该绝对高程进行道路的渲染。使用电子地图的场景例如可以是自动驾驶、交通管理、城市规划、旅游、物流、游戏、虚拟现实、增强现实等场景,本申请实施例对此不做限定。
本申请实施例提供的电子地图的数据处理方法可以由计算机设备执行,该计算机设备例如可以是服务器,也可以是终端。服务器可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云计算服务的云服务器。终端包括但不限于智能手机、电脑、智能语音交互设备、智能家电、车载终端、飞行器等。
如图1所示,图1示出了一种数据处理方法的应用场景架构图,该应用场景以计算机设备是服务器为例进行介绍,在该应用场景中可以包括服务器100。
在需要生成三维电子地图时,需要先确定道路的高程信息,这里的高程信息可以是指道路的绝对高程,从而基于该绝对高程进行道路渲染,以生成带有高程信息的三维电子地图。
为了确定道路的绝对高程,可以先将道路作为待处理道路,以便服务器100可以获取待处理道路对应的地形数据和待处理道路对应的二维路网数据。其中,待处理道路可以是当前需要确定绝对高程、以进行渲染的道路。待处理道路可以是一条或者多条道路。地形数据是用于反映待处理道路所在地面真实地形的数据,能够反映地势高低起伏。真实地形有公开数据可以使用,即地形数据,地形数据是已知的。二维路网数据即普通导航电子地图,由于普通导航电子地图是二维的,且可以反映道路之间形成的路网(即二维路网),故普通导航电子地图也可以称为二维路网数据。二维路网数据将不包含高程信息,但提供经度信息、纬度信息以及道路之间的道路关系。
通常情况下,待处理道路上可以包括很多位置点,故待处理道路上所有位置点的绝对高程可以构成待处理道路的绝对高程。而位置点的绝对高程可以通过位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程组成。故服务器100可以分别计算位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程。其中,投影点可以是指位置点在地形数据中对应的投影点。
在计算投影点的绝对高程时,服务器100可以从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点,进而从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。该绝对高程是从真实的地形数据中提取出来的,可以真实地反映出真实地形情况例如地势高低起伏。
然后服务器100可以确定目标位置点的相对高程,在相对高程确定过程中,将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。服务器100具体可以根据确定出的多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合,高程约束条件集合用于指示多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的。其中,相对高程参数的具体数值是未知的,即需要求解的。故,服务器100可以利用多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。
然后,服务器100基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到的目标位置点的绝对高程,绝对高程能够更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
需要说明的是,在本申请的具体实施方式中,整个过程中有可能会涉及到用户信息等相关的数据,当本申请以上实施例运用到具体产品或技术中时,需要获得用户单独同意或者单独许可,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
需要说明的是,本申请实施例提供的方法可以涉及人工智能技术, 通过人工智能技术自动化实现数据处理。基于本申请实施例的数据处理方法得到的高程信息可以用于生成三维电子地图,例如自动驾驶、辅助驾驶、智慧交通等领域,实现基于真实地形的车道级导航。
自动驾驶技术可以指车辆在无驾驶员操作的情况下实现自行驾驶。通常包括高精地图、环境感知、计算机视觉、行为决策、路径规划、运动控制等技术。自动驾驶包括单车智能、车路协同、联网云控等多种发展路径。自动驾驶技术有着广泛的应用前景,目前的领域为物流、公共交通、出租车、智慧交通领域外,未来将得到进一步发展。
接下来,将以计算机设备是服务器,结合附图对本申请实施例提供的数据处理方法进行介绍。参见图2,图2示出了一种数据处理方法的流程图,所述方法包括:
S201、获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据。
为了确定道路的绝对高程,可以先将道路作为待处理道路,这样服务器可以获取待处理道路对应的地形数据和待处理道路对应的二维路网数据。其中,待处理道路可以是当前需要确定绝对高程、以进行渲染的道路。待处理道路可以是一条或者多条道路。
需要说明的是,在进行道路渲染时,可以以预先划分的区域为单位进行渲染,即每次渲染一个区域内的道路。这样,在确定道路的绝对高程时,也可以将一个区域内的道路作为待处理道路,从而计算待处理道路上目标位置点的绝对高程。其中,区域可以是按照城市进行划分、按照乡镇进行划分、按照位置信息进行划分等等,本申请实施例对此不做限定。
地形数据是用于反映待处理道路所在地面真实地形的数据,能够反映地势高低起伏。地形数据是已知的、被公开使用的数据,可以直接获取并使用,是一种低成本数据,从而降低数据处理的成本。
本申请实施例对地形数据的数据格式不做限定,在一种可能的实现方式中,地形数据可以是由多个面片组成的三维地形网格,三维地形网格中的每个顶点都是带有绝对高程的。构成三维地形网格的面片可以是不同形状,例如可以是三角形、正方形、矩形、六边形等等,本申请对此不做限定。以面片是三角形面片为例,多个三角形面片组成的三维地形网格的俯视图可以参见图3所示。在图3中,白色圆圈表示三维地形网格的顶点,顶点之间的连线称为三维地形网格的边,每个三角形表示一个三角形面片,可以用顶点或边的列表表示三角形面片。
二维路网数据即普通导航电子地图,其中不包含高程信息,但提供经度信息、纬度信息以及道路之间的道路关系。二维路网数据制作成本较低,是一种低成本数据,从而降低数据处理的成本。
S202、从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点。
通常情况下,待处理道路上可以包括很多位置点,故待处理道路上所有位置点的绝对高程可以构成待处理道路的绝对高程。而位置点的绝对高程可以通过位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程组成。故服务器可以分别计算位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程。其中,投影点可以是指位置点在地形数据中对应的投影点。
在计算投影点的绝对高程时,服务器可以从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点,进而从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。该绝对高程是从真实的地形数据中提取出来的,可以真实地反映出真实地形情况例如地势高低起伏。
需要说明的是,目标位置点可以是待处理道路上的全部位置点,由此可以通过S201-S206直接得到待处理道路的绝对高程。在另一种可能的实现方式中,目标位置点也可以为待处理道路上的部分位置点,在通过本申请实施例提供的数据处理方法计算得到该部分位置点的绝对高程后,再利用该部分位置点的绝对高程插值得到其余位置点的绝对高程。由此,无需针对每个位置点采用S201-S206进行绝对高程的计算,在需要确定待处理道路的绝对高程时,减少计算量,提高计算效率。
当目标位置点是待处理道路上的部分位置点时,该部分位置点可以是待处理道路上比较有代表性的位置点,这种位置点可以称为控制点。控制点通常取自以下两个地方:
①待处理道路的起点和终点;
②待处理道路位于压盖(立交)位置的位置点;
可以理解的是,对于一条道路来说,道路通常会包括起始点和终止点,但是由于该道路不一定与其他道路存在道路压盖关系,故导致确定出的控制点也会有所不同。
在这种情况下,从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点的方式可以是获取待处理道路的起始点和终止点。然后,确定待处理道路所对应的道路关系中是否包括道路压盖关系。通常情况下,道路关系例如可以是道路压盖关系、道路邻接关系或者无关系等。由于二维路网数据可以提供道路关系,故可以基于二维路网数据确定待处理道路对应的道路关系。若基于二维路网数据确定待处理道路对应的道路关系中包括道路压盖关系,则获取待处理道路的压盖点,并将待处理道路的压盖点、起始点和终止点确定为多个目标位置点,压盖点为待处理道路上位于压盖位置的位置点。若基于二维路网数据确定待处理道路对应的道路关系中不包括道路压盖关系,将待处理道路的起始点和终止点确定为多个目标位置点。
道路压盖关系用于表示道路在空间中竖直方向上存在重叠区域,具有道路压盖关系的两条道路之间存在高度差,即一条道路高,一条道路低。道路压盖关系也可以称为立交关系,两条道路的重叠区域可以称为压盖位置。二维路网数据中提供道路之间的高低关系,故可以基于二维路网数据确定道路关系是否是道路压盖关系。以待处理道路是道路1为例,道路1可以表示为link1,若待处理道路对应的道路关系体现了link1与link2之间具有道路压盖关系,参见图4所示,图4示出了link1与link2的俯视图(即从空间中竖直方向看link1与link2)。由于图4中link1与link2是通过线段表示的,则link1与link2的重叠区域可以是一个点,即压盖位置可以为图4中点M。link1和link2分别由多个位置点组成,link1上位于压盖位置的位置点如图4中Pm1所示,link2上位于压盖位置的位置点如图4中Pm2所示。则对于待处理道路link1来说,其对应的道路关系包括道路压盖关系,link1上的压盖点为Pm1。若link1的起始点为Pl1,终止点为Pn1,则link1的目标位置点可以是Pl1、Pn1和Pm1。若待处理道路包括多条道路,则可以依据上述方法确定其他道路上的目标位置点。
S203、从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。
在本申请实施例中,目标位置点的绝对高程可以通过目标位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程组成,故在获取到目标位置点后,可以分别计算目标位置点在地形数据中对应的投影点的绝对高程,以及目标位置点相对于投影点的相对高程。由于在计算目标位置点相对于投影点的相对高程时,可以使用目标位置点在地形数据中对应的投影点的绝对高程构建高程约束条件,故可以先计算目标位置点在地形数据中对应的投影点的绝对高程。
目标位置点在地形数据中的投影点可以是指将目标位置点沿空间中竖直方向投影到地形数据的投影点。当地形数据是包括多个面片的三维地形网格时,由于三维地形网格中每个顶点带有绝对高程的数据,故可以基于投影点所在面片的顶点的绝对高程,确定投影点的绝对高程。
S204、基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,并根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合。
接着,服务器可以确定目标位置点的相对高程,在相对高程确定过程中,服务器将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。具体地,服务器可以基于二维路网数据确定多个目标位置点之间的位置关联关系,并根据多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合。
在本申请实施例中,目标位置点位于待处理道路上,那么,待处理道路对应的道路关系将影响目标位置点之间的位置关联关系。通常情况下,对于一条待处理道路来说,待处理道路上可以包括至少两个目标位置点,那么对于该待处理道路上的至少两个目标位置点来说,至少两个目标位置点中存在相邻的目标位置点,即目标位置点之间至少具有相邻关联关系。至于是否还具有其他关联关系,可以根据待处理道路对应的道路关系来进一步确定。在这种情况下,基于二维路网数据确定多个目标位置点之间的位置关联关系的实现方式可以是在多个目标位置点中,获取属于同一待处理道路上的任意两个相邻的目标位置点,确定相邻的两个目标位置点之间具有相邻关联关系。然后基于二维路网数据确定待处理道路对应的道路关系,进而根据待处理道路对应的道路关系,以及相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定多个目标位置点之间的位置关联关系。
根据道路关系的不同,根据待处理道路对应的道路关系,以及相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定出的多个目标位置点之间的位置关联关系有所不同。若待处理道路对应的道路关系反映待处理道路与其他道路无道路关系,则可以将相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为多个目标位置点之间的位置关联关系。待处理道路与其他道路无道路关系可以是指仅有一条待处理道路,或者待处理道路包括多条道路,但是多条道路在同一水平面上相互平行等。
例如图5所示,图5中仅包括一条待处理道路link1,待处理道路上包括两个目标位置点,分别是Pl1和Pn1,Pl1和Pn1相邻,则Pl1和Pn1之间的位置关联关系为相邻关联关系。
若道路关系为道路压盖关系,则从具有道路压盖关系的待处理道路中获取压盖位置对应的目标位置点,确定同一压盖位置对应的目标位置点之间具有上下关联关系。进而将同一压盖位置对应的目标位置点之间的上下关联关系,以及相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为多个目标位置点之间的位置关联关系。
例如图4所示,图4示出了link1与link2的俯视图,link1与link2之间的道路关系为道路压盖关系。link1的目标位置点可以是Pl1、Pn1和Pm1,link2的目标位置点可以是Pr2、Pq2和Pm2。link1与link2的压盖位置是点M所示的位置,相应的,link1上位于压盖位置的目标位置点是Pm1,link2上位于压盖位置的目标位置点是Pm2,则Pm1和Pm2之间具有上下关联关系。而在link1上的三个目标位置点之间,Pl1和Pm1相邻, Pm1和Pn1相邻,则Pl1和Pm1之间具有相邻关联关系,Pm1和Pn1之间具有相邻关联关系。同理,在link2上,Pr2和Pm2之间具有相邻关联关系,Pm2和Pq2之间具有相邻关联关系。从而针对多个目标位置点Pl1、Pn1、Pm1、 Pr2、Pq2和Pm2,多个目标位置点之间的位置关联关系包括Pm1和Pm2之间的上下关联关系、Pl1和Pm1之间的相邻关联关系、Pm1和Pn1之间的相邻关联关系、Pr2和Pm2之间的相邻关联关系、Pm2和Pq2之间的相邻关联关系。
若道路关系为道路邻接关系,则从具有道路邻接关系的待处理道路中获取衔接位置对应的目标位置点,确定同一衔接位置对应的目标位置点之间具有邻接关联关系。进而将同一衔接位置对应的目标位置点之间的邻接关联关系,以及相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为多个目标位置点之间的位置关联关系。
道路邻接关系用于表示两条道路首尾连接,即一条道路的终止点和另一条道路的起始点在空间中垂直方向上重合。两条道路连接的位置可以称为衔接位置。例如图6所示,图6示出了link1与link2的俯视图,link1与link2在点O处衔接,即link1的终止点Pn1与link2的起始点Pr2在点O处重合,故link1与link2之间的道路关系为道路邻接关系。link1的目标位置点可以是Pl1和Pn1,link2的目标位置点可以是Pr2和Pq2。link1与link2的衔接位置是点O所示的位置,相应的,link1上位于衔接位置的目标位置点是Pn1,link2上位于衔接位置的目标位置点是Pr2,则Pn1和Pr2之间具有邻接关联关系。而在link1上的两个目标位置点之间,Pl1和Pn1相邻,则Pl1和Pn1之间具有相邻关联关系。同理,在link2上,Pr2和Pq2之间具有相邻关联关系。从而针对多个目标位置点Pl1、Pn1、Pr2和Pq2,多个目标位置点之间的位置关联关系包括Pl1和Pn1之间的相邻关联关系、Pr2和Pq2之间的相邻关联关系、Pn1和Pr2之间的邻接关联关系。
若道路关系包括道路压盖关系和道路邻接关系,则从具有道路压盖关系的待处理道路中获取压盖位置对应的目标位置点,确定同一压盖位置对应的目标位置点之间具有上下关联关系。从具有道路邻接关系的待处理道路中获取衔接位置对应的目标位置点,确定同一衔接位置对应的目标位置点之间具有邻接关联关系。进而将同一压盖位置对应的目标位置点之间的上下关联关系、同一衔接位置对应的目标位置点之间的邻接关联关系,以及相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为多个目标位置点之间的位置关联关系。
高程约束条件集合用于指示多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数。
在一种可能的实现方式中,目标高程可以是相对高程,则此时每个目标位置点的相对高程仅需要通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示。
在另一种可能的实现方式中,考虑到地面并不一定是水平的,而是存在地势高低起伏的,因此,在构建高程约束条件集合时,也可以考虑地势高低起伏。在这种情况下,目标高程可以是绝对高程,每个目标位置点的绝对高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程表示的。由于高程约束条件中的绝对高程是通过目标位置点的相对高程参数和目标位置点对应的投影点的绝对高程表示的,目标位置点对应的投影点的绝对高程是基于真实的地形数据确定的,从而在求解过程中融合了地形数据和二维网格数据构建高程约束条件,考虑到了地势高低起伏,进而使得求解得到的相对高程能够更加准确。
高程约束条件集合是由高程约束条件构成的集合,一个高程约束条件通常是由具有位置关联关系的两个目标位置点的绝对高程来构建。基于此,根据多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合的方式可以是根据多个目标位置点之间的位置关联关系,获取具有位置关联关系的多个目标位置点对。根据目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对目标位置点对的高程约束条件,从而基于针对目标位置点对的高程约束条件构建高程约束条件集合。
根据位置关联关系的不同,高程约束条件也可以不同,一个高程约束条件例如可以是压盖高度约束、道路坡度约束、邻接点处的高度连续条件。
1、压盖高度约束。二维路网数据可以提供压盖位置两条道路的高低关系,但没有给出两条道路在压盖位置的高度差有多少。压盖位置两条道路的高度差不能太小,否则看起来两条道路就叠在了一起,视觉效果不好,因此需要控制压盖位置的最小高度差。
道路的高度可以用目标高程表示,当目标高程是绝对高程时,假设上方道路位于压盖位置的目标位置点为Pu,下方道路位于压盖位置的目标位置点为Pd,即Pu与Pd构成的目标位置点对具有上下关联关系。从俯视图上看这两个目标位置点重合,它们在地形数据上的投影点必然是同一个点。
因此为了保证这两个目标位置点的绝对高程之差满足要求,目标位置点的绝对高程可以通过对应投影点的绝对高程和目标位置点相对于投影点的相对高程表示,由于两个目标位置点的投影点是同一个点,即投影点的绝对高程相同,故只需要保证这两个目标位置点相对于投影点的相对高程之差满足要求即可,因此压盖高度约束为:
hu-hd≥H (1)
其中,hu为Pu相对于投影点的相对高程参数,hd为Pd相对于投影点的相对高程参数,H为最小压盖高度,即高度差阈值,可以根据实际需求进行设置。在一种可能的实现方式中,H实际可取为4米。需要说明的是,在计算目标位置点的相对高程过程中,由于相对高程是未知的,需要求解的,故压盖高度约束中使用的是目标位置点的相对高程参数来代替相对高程,相对高程参数对应的具体值即相对高程,是需要求解得到的。
当目标高程是相对高程时,则保证这两个目标位置点相对于投影点的相对高程之差满足要求,压盖高度约束也可以参见公式(1)所示。
2、道路坡度约束。目标位置点的绝对高程需要满足道路坡度变化是平缓的,不能出现道路坡度陡升陡降的情况,因此需要控制道路坡度的最大值。
对于任意一条道路上的任意两个相邻的目标位置点Pp和Pn,即Pp与Pn构成的目标位置点对具有相邻关联关系。
当目标高程是绝对高程时,假设Pp在地形数据上的投影点的绝对高程为,Pp相对于该投影点的相对高程参数为hp;Pn在地形数据上的投影点的绝对高程为/>,Pn相对于该投影点的相对高程参数为hn,因此道路坡度约束为:
(2)
其中,Spn是Pp和Pn之间最大坡度的正切值,最大坡度即为坡度阈值,实际中可取1角度。Dpn是Pp和Pn之间在平面上的距离。在已知目标位置点的二维位置信息(例如经纬度坐标)后,Dpn可以计算出来,因此是已知量。
当目标高程是相对高程时,则道路坡度约束为:
(3)
3、邻接高度连续约束。对于具有道路邻接关系的两条道路,它们在衔接位置处需要连续,否则会出现邻接点处高度突变的情况,即一高一低,影响视觉效果。
通常情况下,具有道路邻接关系的两条道路可以是前驱道路和后继道路,当目标高程是绝对高程时,假设前驱道路的终止点为Pe,后继道路的起始点为Ps,将Pe和Ps作为目标位置点,即Pe与Ps构成的目标位置点对具有邻接关联关系。从俯视图上看这两个目标位置点重合,它们在地形数据上的投影点也必然是同一个点,因此为了保证这两个目标位置点的绝对高程相等(即连续),只需要保证这两个目标位置点相对于投影点的相对高程相等即可,即邻接高度连续约束为:
he=hs (4)
其中,he为Pe相对于投影点的相对高程参数,hs为Ps相对于投影点的相对高程参数。需要说明的是,在计算目标位置点的相对高程过程中,由于相对高程是未知的,需要求解的,故压盖高度约束中使用的是目标位置点的相对高程参数来代替相对高程,相对高程参数对应的具体值即相对高程,是需要求解得到的。
当目标高程是相对高程时,则保证这两个目标位置点相对于投影点的相对高程相等,邻接高度连续约束也可以参见公式(4)所示。
基于上述对不同高程约束条件的介绍,根据目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对目标位置点对的高程约束条件的方式可以是若目标位置点对所具有的位置关联关系为上下关联关系,则根据目标位置点对中两个目标位置点的高程上下信息,以及高度差阈值,生成针对目标位置点对的高程约束条件。此时高程约束条件为压盖高度约束,其表达方式可以参见公式(1)所示。需要说明的是,高程上下关系可以用于指示目标位置点对中的两个目标位置点的高低关系,即哪个目标位置点的绝对高程高,哪个目标位置点的绝对高程低,从而将两个目标位置点的相对高程参数正确地代入公式(1),得到压盖高度约束。
若目标位置点对所具有的位置关联关系为相邻关联关系,则根据目标位置点对中两个目标位置点分别对应的二维位置信息,以及坡度阈值,生成针对目标位置点对的高程约束条件。此时高程约束条件为道路坡度约束,其表达方式可以参见公式(2)或公式(3)所示。需要说明的是,两个目标位置点分别对应的二维位置信息用于计算这两个目标位置点之间在平面上的距离,坡度阈值用于计算最大坡度的正切值。另外,这两个目标位置点相对于各自的投影点的绝对高程可以通过S203计算得到,两个目标位置点分别对应的相对高程是未知的,可以利用相对高程参数表示,将上述最大坡度的正切值、两个目标位置点之间在平面上的距离、两个目标位置点相对于各自的投影点的绝对高程以及两个目标位置点分别对应的相对高程参数代入公式(2),得到道路坡度约束。或者将上述最大坡度的正切值、两个目标位置点之间在平面上的距离,以及两个目标位置点分别对应的相对高程参数代入公式(3),得到道路坡度约束。
若目标位置点对所具有的位置关联关系为邻接关联关系,则生成针对目标位置点对的高程约束条件。此时高程约束条件为邻接高度连续约束,其表达方式可以参见公式(4)所示。需要说明的是,两个目标位置点分别对应的相对高程是未知的,可以利用相对高程参数表示,将两个目标位置点分别对应的相对高程参数代入公式(4),得到邻接高度连续约束。
S205、利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程。
在本申请实施例中,将相对高程的确定转换为数学上求最优解的问题,即将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。相对高程参数的具体数值是未知的,即需要求解的,故将相对高程参数作为优化变量(决策变量)。构建高程分布特征函数,从而基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。
在一种可能的实现方式中,目标位置点分别对应的相对高程尽可能集中,可以将所有目标位置点的相对高程的平方求和构建高程分布特征函数,高程分布特征函数的表达式可以为:
(5)
其中,V表示分布特征信息,n为目标位置点的总数,hi表示第i个目标位置点的相对高程参数。需要说明的是,目标位置点的相对高程是未知的,可以利用相对高程参数表示。
由于生成的道路高程越贴近真实地形,则道路上的位置点相对于其在地形数据上的投影点的相对高程越小,因此,在基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解的过程中,可以基于高程分布特征函数确定出的分布特征信息尽可能小为目标,结合高程约束条件集合,求解得到相对高程参数对应的最优值,即相对高程。
在一种可能的实现方式中,高程分布特征函数可以位于高程优化器中,从而通过高程优化器进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。
在进行参数求解的过程中,可以先获取每个相对高程参数对应的初始相对高程,并基于多个初始相对高程和高程分布特征函数确定多个初始相对高程对应的初始分布特征信息。然后,基于初始分布特征信息以及高程约束条件集合,对多个初始相对高程分别进行调整,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。
本申请实施例不对初始相对高程的获取来源进行限定,可以是随机生成的,也可以是固定数值,例如每个相对高程参数对应的初始相对高程可以为0。
将初始相对高程代入到高程分布特征函数可以确定初始分布特征信息,若初始分布特征信息没有达到目标,或者多个初始相对高程不满足相对高程约束条件集合中的相对高程约束条件,则对多个初始相对高程分别进行调整,直到基于调整后的相对高程计算得到的分布特征信息达到目标,且多个初始相对高程满足相对高程约束条件集合中的相对高程约束条件,将此时的各个目标位置点的相对高程作为多个目标位置点分别对应的相对高程。
需要说明的是,数学最优化有许多成熟的数学工具可以使用,如凸优化中的内点法等,利用这些数学工具可以高效进行参数求解。本申请实施例采用最优化思想生成相对高程优化器,本申请实施例不对最优化数学工具进行限定,可以为任意一个最优化工具。
通过上述参数求解方式,在整个参数求解过程中,不需要额外的先验知识,也不需要人工介入,可以全自动、低成本进行计算。
S206、针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
在得到目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程后,服务器可以基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到目标位置点的绝对高程。例如,可以将目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程相加,从而得到目标位置点的绝对高程。
在得到目标位置点的绝对高程后,可以基于目标位置点的绝对高程得到待处理道路的绝对高程,从而基于待处理道路的绝对高程进行道路渲染。
可以理解的是,根据选取的目标位置点的不同,确定待处理道路的绝对高程的方式也可能有所不同。若多个目标位置点是待处理道路的全部位置点,则可以直接将多个目标位置点的绝对高程作为待处理道路的绝对高程。
若多个目标位置点为待处理道路上的部分位置点,则还需要计算待处理道路上其他位置点的绝对高程。在这种情况下,服务器可以从二维路网数据中,获取待处理道路中除了多个目标位置点之外的位置点,作为中间位置点。在多个目标位置点中,获取与中间位置点分别具有相邻关联关系的目标位置点,作为参考位置点。然后,根据参考位置点的绝对高程进行插值处理,得到中间位置点的绝对高程。将多个目标位置点分别对应的绝对高程以及中间位置点的绝对高程,确定为待处理道路的绝对高程。
例如图6所示,对于link1,在计算出Pl1和Pn1的绝对高程之后,再利用插值处理的方式计算出Pl1和Pn1之间所有位置点的绝对高程。其中,本申请实施例对插值处理的方式不做限定,例如可以是线性插值。
由上述技术方案可以看出,从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点,进而从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。该绝对高程是从真实的地形数据中提取出来的,可以真实地反映出真实地形情况例如地势高低起伏。然后确定目标位置点的相对高程,在相对高程确定过程中,将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。具体可以根据确定出的多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合,高程约束条件集合用于指示多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的。其中,相对高程参数的具体数值是未知的,即需要求解的。故,可以利用多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。然后,基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到的目标位置点的绝对高程,绝对高程能够更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
上述实施例介绍了确定目标位置点的绝对高程的具体实现方式,而目标位置点的绝对高程可以通过目标位置点相对于投影点的相对高程以及投影点的绝对高程表示,投影点的绝对高程对于确定目标位置点的绝对高程有着重要的作用。下面将以地形数据是由多个面片组成的三维地形网格为例,对S203中投影点的绝对高程的确定方法进行详细介绍。参见图7,所述方法包括:
S701、针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片。
服务器在获取到多个目标位置点之后,针对多个目标位置点中的每个目标位置点,确定目标位置点对应的投影点所属的面片,即得到目标面片。其中,多个目标位置点可以存储在控制点列表中,控制点列表表示为controlPointList,当前需要判断的目标位置点可以记为currPoint,目标位置点对应的投影点所属的目标面片可以记为polygon。
本申请实施例提供了多种确定目标面片的方式,在一种可能的实现方式中,由于计算绝对高程之前目标位置点的绝对高程是未知量,目标位置点的二维位置信息是已知的,三维地形网格中每个面片的顶点的二维位置信息也是已知的,故服务器可以针对每个目标位置点,基于二维位置信息,依次对三维地形网格中的每个面片进行判断,确定目标位置点的投影点是否位于该面片中,进而得到目标面片。其中,二维位置信息例如可以通过经纬度坐标或平面坐标系坐标(例如XY坐标)表示。
在另一种可能的实现方式中,确定目标位置点对应的投影点所属的目标面片的方式可以是创建三维地形网格所包括的多个面片的空间索引,从而利用空间索引查询目标位置点对应的候选面片,进而从候选面片中确定目标位置点对应的投影点所属的目标面片。
通过空间索引的方式,可以先选出目标位置点附近的候选面片,进而只需对候选面片分别进行判断,确定目标位置点对应的投影点位于哪个候选面片中,无需针对三维地形网格中每个面片都进行判断,从而减少计算量,提高目标面片的确定效率。
本申请实施例对空间索引的形式不做限定,在一种可能的实现方式中,空间索引RTree。RTree是一种高效的数据结构,可以高效地进行空间数据查询。使用RTree可以高效地查询一个目标位置点附近有哪些面片(即候选面片),即确定目标位置点可能投影到哪些面片上。由于计算绝对高程之前目标位置点的绝对高程是未知量,因此使用RTree进行查询的时候是也使用目标位置点的二维位置信息进行查询。
构建空间索引RTree的方式可以是是使用每个面片上每个顶点的二维位置信息(忽略绝对高程)创建相应的外接矩形,使用所有面片对应的外接矩形即可构建空间索引RTree。
在本申请实施例中,在得到候选面片后,即查询到一个目标位置点附近有哪些面片,还需要具体判断该目标位置点落在哪个面片上,即从候选面片中确定目标面片。
从候选面片中确定目标面片的方式可以是针对每个候选面片,分别确定一个目标位置点的投影点是否在该候选面片中,从而将包括该投影点的候选面片作为目标面片。判断一个投影点是否位于一个候选面片的方式可以包括多种,当候选面片是三角形面片时,从候选面片中确定目标面片的方式可以是内角和法、同向法或重心法。
内角和法:连接目标位置点的投影点P和三角形面片的三个顶点得到三条线段,若三角形面片的三个顶点分别是A、B、C,则投影点P和三角形面片的三个顶点得到三条线段分别是PA,PB和PC,求出这三条线段与三角形面片各边的夹角,如果所有夹角之和为180度,那么投影点P在三角形面片内,否则不在。
同向法:假设目标位置点的投影点为P,三角形面片的三个顶点分别是A、B、C,若投影点P位于三角形面片内,会有这样一个规律,当沿着ABCA的方向在三条边上行走时,会发现投影点P始终位于边AB,BC和CA的右侧。当选定线段AB时,点C位于AB的右侧,同理选定BC时,点A位于BC的右侧,最后选定CA时,点B位于CA的右侧,所以当选择某一条边时,只需验证投影点P与该边所对的顶点是否在同一侧,即可判断投影点在该边的左侧还是右侧。判断两个点在某条线段的同一侧的方式可以是连接PA,将PA和AB做叉积,再将CA和AB做叉积,如果两个叉积的结果方向一致,那么两个点在同一侧。判断两个向量的是否同向可以用点积实现,如果点积大于0,则两向量夹角是锐角,否则是钝角。
在一些情况下,目标位置点的投影点可以位于面片内,也可能位于三维地形网格的边或顶点上,即面片的边或顶点上。在三维地形网格中,一个边或顶点可能被多个面片共用,在这种情况下,确定目标位置点对应的投影点所属的目标面片的方式可以是若目标位置点对应的投影点位于三维地形网格的目标边或目标顶点上,将目标边或目标顶点所在的任意一个面片确定为目标面片。
S702、确定所述目标位置点对应的投影点在所述目标面片中的重心坐标。
在确定目标面片后,可以计算目标位置点对应的投影点在目标面片中的重心坐标。在数学中,重心坐标是由单形(如三角形或四面体等)的顶点定义的坐标,重心坐标是齐次坐标的一种,本申请实施例对重心坐标的计算方式不做限定。
当面片是三角形面片时,重心坐标也叫面积坐标,假设三角形面片的顶点分别是A、B、C。投影点P关于三角形面片ABC的重心坐标和三角形PBC、 PCA及PAB的(有向)面积成比例。设PBC、PCA及PAB面积之比为,且/>,其中,A、B、C的坐标是已知的,则计算目标位置点的投影点P在三角形面片中的重心坐标。
如果投影点在三角形面片的某一条边,则重心坐标存在一个零分量;如果点在三角形面片的某一个顶点上,则重心坐标存在两个零分量。
S703、基于所述重心坐标和所述目标面片所包括顶点的绝对高程进行插值处理,得到所述目标位置点对应的投影点的绝对高程。
在本申请实施例中,插值处理可以是线性插值。以面片是三角形面片为例,假设投影点P在三角形面片中的重心坐标为:,三角形面片的三个顶点的绝对高程分别为h1、h2、h3,因此投影点P在三角形面片中插值出的绝对高程可以表示为:
(6)
其中,hp可以表示目标位置点对应的投影点的绝对高程,可以记为currHeight。h1、h2、h3分别为三角形面片的三个顶点的绝对高程,λ1、λ2、λ3为投影点P在三角形面片中的重心坐标。
在地形数据是包括三角形面片的三维地形网格、构建的空间索引为RTree时,确定投影点的绝对高程的流程可以参见图8所示。获取多个目标位置点(参见图8中S801所示),构建三维地形网格的空间索引RTree(参见图8中S802所示)。遍历多个目标位置点(参见图8中S803所示),在未完成遍历时,将当前遍历到的目标位置点记为currPoint(参见图8中S804所示)。在空间索引RTree中搜索currPoint所在的目标面片(参见图8中S805所示),使用投影点在目标面片中的重心坐标插值得到该投影点的绝对高程(参见图8中S806所示)。至此就完成了从真实的地形数据中提取绝对高程的操作。
接下来,将结合实际应用场景,对本申请实施例提供的数据处理方法进行介绍。在该应用场景中,以目标高程是绝对高程为例,待处理道路包括link1、link2、link3和link4,link1、link2、link3和link4的俯视图如图9所示。
其中,link1、link2和link3分别在A、B、C点处压盖(即存在道路压盖关系),link2和link4在D点处衔接(即存在道路邻接关系)。
假设A、B、C、D、E、F、G、H、J、K点在地形数据上的投影点的绝对高程分别为:,上述绝对高程可以通过S203所述的方式计算得到,是已知量。
假设在A点处link2比link3高,在B点处link1比link2高,在C点处link1比link3高,即压盖区高度约束应该满足:
其中,ha2为在A点处link2上目标位置点Pa2相对于投影点的相对高程参数,ha3为在A点处link3上目标位置点Pa3相对于投影点的相对高程参数;hb1为在B点处link1上目标位置点Pb1相对于投影点的相对高程参数,hb2为在B点处link2上目标位置点Pb2相对于投影点的相对高程参数;hc1为在C点处link1上目标位置点Pc1相对于投影点的相对高程参数,hc3为在C点处link3上目标位置点Pc3相对于投影点的相对高程参数。
link2和link4在D点处邻接,即邻接高度连续约束应该满足:
hd2=hd4
其中,hd2为在D点处link2上目标位置点Pd2相对于投影点的相对高程参数,hd4为在D点处link4上目标位置点Pd4相对于投影点的相对高程参数。
对于link1,其被B点和C点分为了三段,每一段都应该满足道路坡度约束,即
其中,Sfc、Scb、Sbj是最大坡度的正切值,Dfc、Dcb、Dbj分别为F点与C点、C点与B点、B点与J点在平面上的距离。在已知目标位置点的二维位置信息后,这些距离可以计算出来,因此是已知量。、/>、/>、/>依次为F、C、B、J在地形数据上的投影点的绝对高程。hf1为F点处link1上目标位置点Pf1相对于投影点的相对高程参数,hc1为C点处link1上目标位置点Pc1相对于投影点的相对高程参数,hb1为B点处link1上目标位置点Pb1相对于投影点的相对高程参数,hj1为J点处link1上目标位置点Pj1相对于投影点的相对高程参数。
同理,对于link2,每一段都应该满足道路坡度约束:
其中,Shb、Sba、Sad是最大坡度的正切值,Dhb、Dba、Dad分别为H点与B点、B点与A点、A点与D点在平面上的距离。在已知目标位置点的二维位置信息后,这些距离可以计算出来,因此是已知量。、/>、/>、/>依次为H、B、A、D在地形数据上的投影点的绝对高程。hh2为H点处link2上目标位置点Ph2相对于投影点的相对高程参数,hb2为B点处link2上目标位置点Pb2相对于投影点的相对高程参数,ha2为A点处link2上目标位置点Pa2相对于投影点的相对高程参数,hd2为D点处link2上目标位置点Pd2相对于投影点的相对高程参数。
对于link3,每一段都应该满足道路坡度约束:
其中,Sgc、Sca、Sak是最大坡度的正切值,Dgc、Dca、Dak分别为G点与C点、C点与A点、A点与K点在平面上的距离。在已知目标位置点的二维位置信息后,这些距离可以计算出来,因此是已知量。、/>、/>、/>依次为G、C、A、K在地形数据上的投影点的绝对高程。hg3为G点处link3上目标位置点Pg3相对于投影点的相对高程参数,hc3为C点处link3上目标位置点Pc3相对于投影点的相对高程参数,ha3为A点处link3上目标位置点Pa3相对于投影点的相对高程参数,hk3为K点处link3上目标位置点Pk3相对于投影点的相对高程参数。/>
对于link4,每一段都应该满足道路坡度约束:
其中,Sde是最大坡度的正切值,Dde为D点与E点在平面上的距离。在已知目标位置点的二维位置信息后,这些距离可以计算出来,因此是已知量。、/>依次为D、E在地形数据上的投影点的绝对高程。hd4为D点处link4上目标位置点Pd4相对于投影点的相对高程参数,he4为E点处link4上目标位置点Pe4相对于投影点的相对高程参数。
高程分布特征函数为:
其中,V为高程分布特征函数,hf1、hc1、hb1、hj1、hh2、hb2、ha2、hd2、hg3、hc3、ha3、hk3、hd4、he4依次是目标位置点Pf1、Pc1、Pb1、Pj1、Ph2、Pb2、Pa2、Pd2、Pg3、Pc3、Pa3、Pk3、Pd4、Pe4相对于对应投影点的相对高程参数。
因此将生成目标位置点对应的投影点的绝对高程问题转化为求解以下优化问题:
其中,该公式中各个参数均在前述公式中进行介绍,此处不再赘述。
这样的数学最优化问题目前有许多成熟的数学工具可以使用,如凸优化中的内点法等,利用这些数学工具可以高效进行求解。
在计算出所有目标位置点相对于对应投影点的相对高程之后,还需要再叠加上相应投影点的绝对高程,即对于link1,其上F、C、B、J的绝对高程分别为:
其中,、/>、/>、/>依次为link1上F、C、B、J处的绝对高程,其余参数均在前述公式中进行介绍,此处不再赘述。
对于link2,其上H、B、A、D的绝对高程分别为:
其中,、/>、/>、/>依次为link2上H、B、A、D处的绝对高程,其余参数均在前述公式中进行介绍,此处不再赘述。
对于link3,其上G、C、A、K的绝对高程分别为:
其中,、/>、/>、/>依次为link3上G、C、A、K处的绝对高程,其余参数均在前述公式中进行介绍,此处不再赘述。
对于link4,其上D、E的绝对高程分别为:
其中,、/>依次为link4上D、E处的绝对高程,其余参数均在前述公式中进行介绍,此处不再赘述。
得到各目标位置点的绝对高程之后,再插值处理得到待处理道路上其他点的高度。比如对于link1,在计算出C点和F点的绝对高程之后,再利用线性插值计算出CF之间所有位置点的绝对高程,以此类推,此处不再赘述。
本申请实施例通过公开的真实地形数据和二维路网数据这两种低成本数据进行融合,构建最优化计算模型,可以生成道路压盖关系正确、过渡连续平滑、尽可能贴合真实地形的道路高程效果,可以进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。在整个求解过程中,不需要额外的先验知识,也不需要人工介入,可以全自动、低成本进行计算。
需要说明的是,本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上,还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
基于图2对应实施例提供的数据处理方法,本申请实施例还提供一种数据处理装置1000。参见图10所示,所述数据处理装置1000包括获取单元1001、提取单元1002、确定单元1003、生成单元1004、构建单元1005和求解单元1006:
所述获取单元1001,用于获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据;
所述获取单元1001,还用于从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点;
所述提取单元1002,用于从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程;
所述确定单元1003,用于基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系;
所述生成单元1004,用于根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合;所述高程约束条件集合用于指示所述多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的;
所述构建单元1005,用于利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数;
所述求解单元1006,用于基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程;
所述确定单元1003,还用于针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
在一种可能的实现方式中,所述地形数据是由多个面片组成的三维地形网格,所述提取单元1002,用于:
针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片;
确定所述目标位置点对应的投影点在所述目标面片中的重心坐标;
基于所述重心坐标和所述目标面片所包括顶点的绝对高程进行插值处理,得到所述目标位置点对应的投影点的绝对高程。
在一种可能的实现方式中,所述提取单元1002,用于:
创建所述三维地形网格所包括的多个面片的空间索引;
利用所述空间索引查询所述目标位置点对应的候选面片;
从所述候选面片中确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片。
在一种可能的实现方式中,所述提取单元1002,用于:
若所述目标位置点对应的投影点位于所述三维地形网格的目标边或目标顶点上,将所述目标边或所述目标顶点所在的任意一个面片确定为所述目标面片。
在一种可能的实现方式中,所述获取单元1001,用于:
获取所述待处理道路的起始点和终止点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中包括道路压盖关系,获取所述待处理道路的压盖点,并将所述待处理道路的压盖点、起始点和终止点确定为所述多个目标位置点,所述压盖点为所述待处理道路上位于压盖位置的位置点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中不包括道路压盖关系,将所述待处理道路的起始点和终止点确定为所述多个目标位置点。
在一种可能的实现方式中,所述确定单元1003,用于:
在所述多个目标位置点中,获取属于同一待处理道路上的任意两个相邻的目标位置点;
确定所述相邻的两个目标位置点之间具有相邻关联关系;
基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系;
根据所述待处理道路对应的道路关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
在一种可能的实现方式中,所述确定单元1003,用于:
若所述道路关系为道路压盖关系,则从具有道路压盖关系的待处理道路中获取压盖位置对应的目标位置点,确定同一压盖位置对应的目标位置点之间具有上下关联关系;
将同一压盖位置对应的目标位置点之间的上下关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
在一种可能的实现方式中,所述确定单元1003,用于:
若所述道路关系为道路邻接关系,则从具有道路邻接关系的待处理道路中获取衔接位置对应的目标位置点,确定同一衔接位置对应的目标位置点之间具有邻接关联关系;
将同一衔接位置对应的目标位置点之间的邻接关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
在一种可能的实现方式中,所述生成单元1004,用于:
根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,获取具有位置关联关系的目标位置点对;
根据所述目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
基于针对所述目标位置点对的高程约束条件构建所述高程约束条件集合。
在一种可能的实现方式中,所述生成单元1004,用于:
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为上下关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点的高程上下信息,以及高度差阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为相邻关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点分别对应的二维位置信息,以及坡度阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为邻接关联关系,则生成针对所述目标位置点对的高程约束条件。
在一种可能的实现方式中,所述求解单元1006,用于:
获取每个相对高程参数对应的初始相对高程,并基于多个所述初始相对高程和所述高程分布特征函数确定多个所述初始相对高程对应的初始分布特征信息;
基于所述初始分布特征信息以及所述高程约束条件集合,对多个所述初始相对高程分别进行调整,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程。
在一种可能的实现方式中,所述多个目标位置点为所述待处理道路上的部分位置点,所述确定单元1003,还用于:
从所述二维路网数据中,获取所述待处理道路中除了所述多个目标位置点之外的位置点,作为中间位置点;
在所述多个目标位置点中,获取与所述中间位置点分别具有相邻关联关系的目标位置点,作为参考位置点;
根据所述参考位置点的绝对高程进行插值处理,得到所述中间位置点的绝对高程;
将所述多个目标位置点分别对应的绝对高程以及所述中间位置点的绝对高程,确定为所述待处理道路的绝对高程。
在一种可能的实现方式中,所述目标高程为绝对高程,每个目标位置点的绝对高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程表示的。
由上述技术方案可以看出,从二维路网数据中获取待处理道路的多个目标位置点,进而从地形数据中提取多个目标位置点在地形数据中分别对应的投影点的绝对高程。该绝对高程是从真实的地形数据中提取出来的,可以真实地反映出真实地形情况例如地势高低起伏。然后确定目标位置点的相对高程,在相对高程确定过程中,将相对高程的确定转换为相对高程参数的求解问题。具体可以根据确定出的多个目标位置点之间的位置关联关系,生成多个目标位置点对应的高程约束条件集合,高程约束条件集合用于指示多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,每个目标位置点的目标高程是通过目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数表示的。其中,相对高程参数的具体数值是未知的,即需要求解的。故,可以利用多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于高程分布特征函数和高程约束条件集合对相对高程参数进行参数求解,得到多个目标位置点分别对应的相对高程。然后,基于目标位置点的相对高程和目标位置点对应的投影点的绝对高程得到的目标位置点的绝对高程,绝对高程能够更加准确的反映出道路的真实高度,基于该绝对高程进行道路渲染时,可以提高道路的渲染效果,进一步提升道路高程的真实感,给用户更强的沉浸感。
本申请实施例还提供了一种计算机设备,该计算机设备可以执行数据处理方法。该计算机设备可以是终端,以终端为智能手机为例:
图11示出的是与本申请实施例提供的智能手机的部分结构的框图。参考图11,智能手机包括:射频(英文全称:Radio Frequency,英文缩写:RF)电路1110、存储器1120、输入单元1130、显示单元1140、传感器1150、音频电路1160、无线保真(英文缩写:WiFi)模块1170、处理器1180、以及电源1190等部件。输入单元1130可包括触控面板1131以及其他输入设备1132,显示单元1140可包括显示面板1141,音频电路1160可以包括扬声器1161和传声器1162。可以理解的是,图11中示出的智能手机结构并不构成对智能手机的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
存储器1120可用于存储软件程序以及模块,处理器1180通过运行存储在存储器1120的软件程序以及模块,从而执行智能手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1120可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据智能手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器1120可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器1180是智能手机的控制中心,利用各种接口和线路连接整个智能手机的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1120内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器1120内的数据,执行智能手机的各种功能和处理数据。可选的,处理器1180可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器1180可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1180中。
在本实施例中,智能手机中的处理器1180可以执行本申请各实施例提供的数据处理方法。
本申请实施例提供的计算机设备还可以是服务器,请参见图12所示,图12为本申请实施例提供的服务器1200的结构图,服务器1200可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器,例如中央处理器(Central Processing Units,简称CPU)1222,以及存储器1232,一个或一个以上存储应用程序1242或数据1244的存储介质1230(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器1232和存储介质1230可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1230的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器1222可以设置为与存储介质1230通信,在服务器1200上执行存储介质1230中的一系列指令操作。
服务器1200还可以包括一个或一个以上电源1226,一个或一个以上有线或无线网络接口1250,一个或一个以上输入输出接口1258,和/或,一个或一个以上操作系统1241,例如Windows ServerTM,Mac OS XTM,UnixTM, LinuxTM,FreeBSDTM等等。
在本实施例中,服务器1200中的中央处理器1222可以执行本申请各实施例提供的数据处理方法。
根据本申请的一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序用于执行前述各个实施例所述的数据处理方法。
根据本申请的一个方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机程序,处理器执行该计算机程序,使得该计算机设备执行上述实施例各种可选实现方式中提供的方法。
上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重,某个流程或结构中没有详述的部分,可以参见其他流程或结构的相关描述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术成员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (26)
1.一种数据处理方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据;
从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点;
从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程;
基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,并根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合;所述高程约束条件集合用于指示所述多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,所述目标高程为绝对高程,每个目标位置点的绝对高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程表示的;
利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数,并基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程;
针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述地形数据是由多个面片组成的三维地形网格,所述从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程,包括:
针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片;
确定所述目标位置点对应的投影点在所述目标面片中的重心坐标;
基于所述重心坐标和所述目标面片所包括顶点的绝对高程进行插值处理,得到所述目标位置点对应的投影点的绝对高程。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片,包括:
创建所述三维地形网格所包括的多个面片的空间索引;
利用所述空间索引查询所述目标位置点对应的候选面片;
从所述候选面片中确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片,包括:
若所述目标位置点对应的投影点位于所述三维地形网格的目标边或目标顶点上,将所述目标边或所述目标顶点所在的任意一个面片确定为所述目标面片。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点,包括:
获取所述待处理道路的起始点和终止点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中包括道路压盖关系,获取所述待处理道路的压盖点,并将所述待处理道路的压盖点、起始点和终止点确定为所述多个目标位置点,所述压盖点为所述待处理道路上位于压盖位置的位置点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中不包括道路压盖关系,将所述待处理道路的起始点和终止点确定为所述多个目标位置点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,包括:
在所述多个目标位置点中,获取属于同一待处理道路上的任意相邻的两个目标位置点;
确定所述相邻的两个目标位置点之间具有相邻关联关系;
基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系;
根据所述待处理道路对应的道路关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述待处理道路对应的道路关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,包括:
若所述道路关系为道路压盖关系,则从具有道路压盖关系的待处理道路中获取压盖位置对应的目标位置点,确定同一压盖位置对应的目标位置点之间具有上下关联关系;
将同一压盖位置对应的目标位置点之间的上下关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述待处理道路对应的道路关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系,包括:
若所述道路关系为道路邻接关系,则从具有道路邻接关系的待处理道路中获取衔接位置对应的目标位置点,确定同一衔接位置对应的目标位置点之间具有邻接关联关系;
将同一衔接位置对应的目标位置点之间的邻接关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合,包括:
根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,获取具有位置关联关系的目标位置点对;
根据所述目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
基于针对所述目标位置点对的高程约束条件构建所述高程约束条件集合。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件,包括:
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为上下关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点的高程上下信息,以及高度差阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为相邻关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点分别对应的二维位置信息,以及坡度阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为邻接关联关系,则生成针对所述目标位置点对的高程约束条件。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程,包括:
获取每个相对高程参数对应的初始相对高程,并基于多个所述初始相对高程和所述高程分布特征函数确定多个所述初始相对高程对应的初始分布特征信息;
基于所述初始分布特征信息以及所述高程约束条件集合,对多个所述初始相对高程分别进行调整,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程。
12.根据权利要求1-10任一项所述的方法,其特征在于,所述多个目标位置点为所述待处理道路上的部分位置点,所述方法还包括:
从所述二维路网数据中,获取所述待处理道路中除了所述多个目标位置点之外的位置点,作为中间位置点;
在所述多个目标位置点中,获取与所述中间位置点分别具有相邻关联关系的目标位置点,作为参考位置点;
根据所述参考位置点的绝对高程进行插值处理,得到所述中间位置点的绝对高程;
将所述多个目标位置点分别对应的绝对高程以及所述中间位置点的绝对高程,确定为所述待处理道路的绝对高程。
13.一种数据处理装置,其特征在于,所述装置包括获取单元、提取单元、确定单元、生成单元、构建单元和求解单元:
所述获取单元,用于获取待处理道路对应的地形数据和所述待处理道路对应的二维路网数据;
所述获取单元,还用于从所述二维路网数据中获取所述待处理道路的多个目标位置点;
所述提取单元,用于从所述地形数据中提取所述多个目标位置点在所述地形数据中分别对应的投影点的绝对高程;
所述确定单元,用于基于所述二维路网数据确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系;
所述生成单元,用于根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,生成所述多个目标位置点对应的高程约束条件集合;所述高程约束条件集合用于指示所述多个目标位置点分别对应的目标高程所需满足的条件,所述目标高程为绝对高程,每个目标位置点的绝对高程是通过所述目标位置点相对于对应投影点的相对高程参数和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程表示的;
所述构建单元,用于利用所述多个目标位置点分别对应的相对高程参数构建高程分布特征函数;
所述求解单元,用于基于所述高程分布特征函数和所述高程约束条件集合对所述相对高程参数进行参数求解,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程;
所述确定单元,还用于针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,基于所述目标位置点的相对高程和所述目标位置点对应的投影点的绝对高程,得到所述目标位置点的绝对高程。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述地形数据是由多个面片组成的三维地形网格,所述提取单元,用于:
针对所述多个目标位置点中的每个目标位置点,确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片;
确定所述目标位置点对应的投影点在所述目标面片中的重心坐标;
基于所述重心坐标和所述目标面片所包括顶点的绝对高程进行插值处理,得到所述目标位置点对应的投影点的绝对高程。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述提取单元,用于:
创建所述三维地形网格所包括的多个面片的空间索引;
利用所述空间索引查询所述目标位置点对应的候选面片;
从所述候选面片中确定所述目标位置点对应的投影点所属的目标面片。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述提取单元,用于:
若所述目标位置点对应的投影点位于所述三维地形网格的目标边或目标顶点上,将所述目标边或所述目标顶点所在的任意一个面片确定为所述目标面片。
17.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述获取单元,用于:
获取所述待处理道路的起始点和终止点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中包括道路压盖关系,获取所述待处理道路的压盖点,并将所述待处理道路的压盖点、起始点和终止点确定为所述多个目标位置点,所述压盖点为所述待处理道路上位于压盖位置的位置点;
若基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系中不包括道路压盖关系,将所述待处理道路的起始点和终止点确定为所述多个目标位置点。
18.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于:
在所述多个目标位置点中,获取属于同一待处理道路上的任意相邻的两个目标位置点;
确定所述相邻的两个目标位置点之间具有相邻关联关系;
基于所述二维路网数据确定所述待处理道路对应的道路关系;
根据所述待处理道路对应的道路关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于:
若所述道路关系为道路压盖关系,则从具有道路压盖关系的待处理道路中获取压盖位置对应的目标位置点,确定同一压盖位置对应的目标位置点之间具有上下关联关系;
将同一压盖位置对应的目标位置点之间的上下关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
20.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于:
若所述道路关系为道路邻接关系,则从具有道路邻接关系的待处理道路中获取衔接位置对应的目标位置点,确定同一衔接位置对应的目标位置点之间具有邻接关联关系;
将同一衔接位置对应的目标位置点之间的邻接关联关系,以及所述相邻的两个目标位置点之间的相邻关联关系,确定为所述多个目标位置点之间的位置关联关系。
21.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述生成单元,用于:
根据所述多个目标位置点之间的位置关联关系,获取具有位置关联关系的目标位置点对;
根据所述目标位置点对所具有的位置关联关系,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
基于针对所述目标位置点对的高程约束条件构建所述高程约束条件集合。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述生成单元,用于:
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为上下关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点的高程上下信息,以及高度差阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为相邻关联关系,则根据所述目标位置点对中两个目标位置点分别对应的二维位置信息,以及坡度阈值,生成针对所述目标位置点对的高程约束条件;
若所述目标位置点对所具有的位置关联关系为邻接关联关系,则生成针对所述目标位置点对的高程约束条件。
23.根据权利要求13-22任一项所述的装置,其特征在于,所述求解单元,用于:
获取每个相对高程参数对应的初始相对高程,并基于多个所述初始相对高程和所述高程分布特征函数确定多个所述初始相对高程对应的初始分布特征信息;
基于所述初始分布特征信息以及所述高程约束条件集合,对多个所述初始相对高程分别进行调整,得到所述多个目标位置点分别对应的相对高程。
24.根据权利要求13-22任一项所述的装置,其特征在于,所述多个目标位置点为所述待处理道路上的部分位置点,所述确定单元,还用于:
从所述二维路网数据中,获取所述待处理道路中除了所述多个目标位置点之外的位置点,作为中间位置点;
在所述多个目标位置点中,获取与所述中间位置点分别具有相邻关联关系的目标位置点,作为参考位置点;
根据所述参考位置点的绝对高程进行插值处理,得到所述中间位置点的绝对高程;
将所述多个目标位置点分别对应的绝对高程以及所述中间位置点的绝对高程,确定为所述待处理道路的绝对高程。
25.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器以及存储器:
所述存储器用于存储计算机程序,并将所述计算机程序传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述计算机程序中的指令执行权利要求1-12任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-12任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
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