【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法
本专利技术涉及遥感影像应用
，尤其是涉及一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法。
技术介绍
自发地理信息(VolunteeredGeographicInformation,VGI)是用户通过互联网共享的方式，自发的创建地理空间数据，并且以免费的形式提供给其他用户。VGI目前有一些比较成功的平台，OpenStreetMap(OSM)就是其中杰出的代表。OSM平台提供全球大部分地区的常用地理空间要素，包括道路、水体、建筑物等等，每周更新一次，全球有大量的志愿者在进行修改和维护，OSM路网数据是其中应用的比较广泛的数据之一。OSM路网数据逐渐成为地理信息产业中一种不可忽视的数据源，可以为道路网数据的更新与补充提供更多的可能。但是，也正是因为其开放的数据获取方式，很多志愿者不具备专业测绘数据采集的能力，缺乏严格的质量控制手段，使得OSM数据存在中不少虚假和错误的数据，阻碍了它的进一步应用(Goodchild，2008；Bennett，2...
【技术保护点】
1.一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：包括以下步骤；/n步骤一，选择OSM路网数据质量的评价因子；/n步骤二，获得基础道路骨架，具体包括如下子步骤：/n步骤2.1，简化OSM路网数据；/n步骤2.2，对路网数据与遥感影像进行匹配；/n步骤2.3，进行有效道路基元的提取；/n步骤2.4，提取道路的边缘特征、光谱特征以及植被特征，并获得各特征支持下道路存在的概率；/n步骤2.5，利用步骤2.4提取的特征以及各特征支持下道路存在的概率，构建贝叶斯网络，并将通过贝叶斯网络验证的路段作为基础道路骨架；/n步骤三，利用基础道路骨架采集样本更新...
【技术特征摘要】
1.一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一，选择OSM路网数据质量的评价因子；
步骤二，获得基础道路骨架，具体包括如下子步骤：
步骤2.1，简化OSM路网数据；
步骤2.2，对路网数据与遥感影像进行匹配；
步骤2.3，进行有效道路基元的提取；
步骤2.4，提取道路的边缘特征、光谱特征以及植被特征，并获得各特征支持下道路存在的概率；
步骤2.5，利用步骤2.4提取的特征以及各特征支持下道路存在的概率，构建贝叶斯网络，并将通过贝叶斯网络验证的路段作为基础道路骨架；
步骤三，利用基础道路骨架采集样本更新已有的道路样本库，通过U-Net网络模型提取OSM路网无法覆盖的新增道路骨架，并对其进行贝叶斯网络验证，将通过验证的新增道路骨架与基础道路骨架融合得到完整的路网骨架；
步骤四，以完整的路网骨架作为参考路网，将实验区域网格化，分别计算每个网格中的评价因子，利用模糊推理系统得出评价结果，制作评价结果参考图。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：所述评价因子包括位置精度、长度完整性以及最小外接多边形相似性。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：步骤2.1中简化OSM路网数据的具体实施方式如下：
首先进行道路的合并：在OSM路网数据的合并过程中主要根据距离和方向两个因素来设置约束条件，待合并的道路要素之间要相互平行，并且路段之间的距离要在一定的范围之内，根据两种约束因子制定的约束条件如式(1)所示：
其中，两两平行的道路要素中，每条线要素的端点分别为A1,B1和A2,B2，为要素A1B1对应的方向角度，为节点A1A2之间的距离，Tθ为矢量之间的角度差阈值，Td为节点之间的距离阈值；如果检测到多个符合要求的平行路段，则将多行道合并到道路中心线位置；在合并车道线的过程中，采用长度优先的策略，对所有的矢量路网进行长度排序，对长度排序靠前的路段先进行处理，每个对象只参加一次合并处理；
然后进行道路合并：在合并完成之后，对出现断开的路段进行路网的连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：步骤2.2中对路网数据与遥感影像进行匹配的具体实施方式如下，
2.2(a)，以影像坐标为参考坐标系建立统一的空间坐标系；
2.2(b)，在遥感影像中选择与OSM对应的地面目标，作为同名控制点；
2.2(c)，利用同名控制点控制影像与OSM道路数据间的畸变模型参数，采用多项式配准方法建立模型；
2.2(d)，利用多项式模型计算出来的转换参数，对OSM道路数据进行坐标变换；
2.2(e)输出配准好的OSM道路数据，将其与影像叠加显示。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：步骤2.3中进行有效道路基元的提取的具体实现方式如下，
2.3(a)，采用Canny边缘检测算法对简化后的OSM矢量道路网缓冲区内部的图像进行边缘检测；
2.3(b)，通过检测边缘的交叉点对边缘检测的结果进行剔除，筛选出能够作为后续道路段的边缘，交叉点定义为多条边缘的交互点，在图像上的边缘的某一个像素为中心的3*3领域内，连接中心位置的像素点与邻域内部的像素点，如果连接成线的数量超过了2，那么这个点就是交叉点，否则就不是交叉点；
2.3(c)，找到交叉点之后，对交叉点进行去除，并对这些几何对象作进一步的长度筛选，得到有效的道路基元。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的OpenStreetMap路网数据质量评价方法，其特征在于：步骤2.4的具体实现方式如下，
2.4(a)边缘特征和边缘特征支持下道路存在的概率的计算：
设OSM路网数据中某个路段的长度为L，有效的边缘路段长度为S，则利用S表达当前路段有效的边缘特征，如式(2)所示：
Redge＝S/L(2)
设Tedge为有效边缘长度的阈值，若Redge≤Tedge，则道路存在的概率与边缘特征呈现正相关，对应的概率分配函数如式(3)所示：
P(R|E)＝α1·Redge+ε(3)
当Eedge>Tedge，则认为道路存在，需要给与较大的概率值，如式(4)所示：
P(R|E)＝0.7(4)
在上述的公式中，P(R|E)表示在边缘特征支持下道路存在的概率，α1为权重，ε为小概率值；
2.4...
【专利技术属性】
技术研发人员：眭海刚，徐川，周明婷，程效猛，杜卓童，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。