一种基于概率的排水管线定位方法技术

本发明专利技术属于排水管网测绘技术领域，公开了一种基于概率的排水管线定位方法，通过在井支管数据中选定当前井；分别获取当前井各个目标方向的备选井；在每个目标方向条件下计算当前井与该目标方向的各个备选井的成管概率并形成认可结果；对当前井的所有所述目标方向的认可结果进行整理，最终形成管线数据。本发明专利技术利用管线设施分布的有限情况与拓扑规律，将相近井位原始数据基于特定规则两两匹配，并将匹配度高的管线认定为有效管线，从而实现排水管线的自动定位，提高作业效率并提供协同测图方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于概率的排水管线定位方法


[0001]本专利技术属于排水管网测绘
，具体涉及一种城市排水管网的定位方法。

技术介绍

[0002]地下管线是城市基础设施的重要组成部分，分布在城市的各个角落，其担负着城市信息和能量输送工作。这其中，排水管线因其所特有的开放性、隐蔽性等特征而易被忽略，因此常被称为象征城市建设、管理的“良心线”。好的市政设施建设离不开排水系统的良好运行与信息化管理。
[0003]全面、细致的掌握排水管线设施信息是排水管线信息化管理的第一步。为了达到上述目标，需要对管辖片区管网进行测绘与摸排，以获取真实、准确的位置、属性以及状态信息。
[0004]目前主流的测绘作业方式往往是内外业分离的，一般是由外业人员集中测量，内业人员根据外业所得数据进行排水管线的定位、绘图、整理。这种方式虽然能够降低作业成本，也同时降低了工作效率与可靠性，在内外业人员交接不畅、或者管线情况复杂时会造成错误。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在根据原始井测绘数据自动化定位排水管线，提供一种基于概率的排水管线定位方法，外业人员可以在测量时将出图工作同步完成，减少内业人员工作量，实现了工作效率与出图可靠性的极大提升。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案予以实现：
[0007]一种基于概率的排水管线定位方法，该方法按照如下步骤进行：
[0008](1)在井支管数据中选定当前井，所述当前井为任一尚未将所有支管定位完成的井；
[0009](2)根据井支管数据，分别获取所述当前井各个目标方向的备选井；所述备选井为与所述当前井具有成管概率的井，所述目标方向是指所述当前井的尚未将支管定位完成的方向；
[0010](3)遍历所述当前井的所有所述目标方向，在每个所述目标方向条件下计算所述当前井与该目标方向的各个所述备选井的成管概率并形成认可结果；
[0011](4)对所述当前井的所有所述目标方向的认可结果进行整理，形成管线数据；
[0012](5)重复步骤(1)至步骤(4)，直至所述井支管数据中所有当前井的所有支管定位完成。
[0013]进一步地，所述井支管数据由外业测量所获得的原始井测绘数据预处理后得到，是以井为单位记录的每个井的支管信息。
[0014]进一步地，步骤(2)中的某一所述目标方向的备选井的获取方式为以所述当前井为中心点，以所述目标方向为中心线，以R为半径做90
°
夹角的扇形缓冲区，获取落入该扇形
缓冲区内且具有与所述目标方向相对方向的井，即为该目标方向的备选井；
[0015]所述R的初始值为常见支管长度，若以该初始值所作扇形缓冲区内未获取到所述目标方向的备选井，则将R按照50％递增后重新做扇形缓冲区，直至获取至少一个备选井为止。
[0016]更进一步地，所述常见支管长度为20m
‑
40m。
[0017]更进一步地，某一所述目标方向的备选井最多为5个，按照与所述当前井的距离由远到近的顺序依次获取。
[0018]更进一步地，所述相对方向是指按照顺时针与所述目标方向呈135
°‑
225
°
夹角的所有方向。
[0019]进一步地，步骤(3)的遍历所述当前井的所有所述目标方向从北方向开始顺时进行。
[0020]进一步地，步骤(3)的在每个所述目标方向条件下计算所述当前井与该目标方向的各个所述备选井的成管概率并形成认可结果，包括如下步骤：
[0021]a.统计所述当前井的该目标方向的井支管数据，称为井支管数据A；统计所述备选井的与该目标方向相对方向的井支管数据，称为井支管数据B；
[0022]b.对比所述井支管数据A和所述井支管数据B，根据评价指标对所述井支管数据A和所述井支管数据B的对比情况进行赋值；
[0023]c.利用加权平均算法对所有赋值进行计算，并将计算结果作为所述当前井与所述备选井之间的成管概率；
[0024]d.根据所述当前井与所述备选井之间的成管概率形成认可结果；
[0025]对于成管概率大于80％的所述备选井，认为所述当前井与所述备选井间存在管段；
[0026]对于成管概率小于80％且大于50％的所述备选井，认为所述当前井与所述备选井间疑似存在管段；
[0027]对于成管概率小于50％的所述备选井，认为所述当前井与所述备选井间不存在管段；
[0028]若所述当前井的某一所述目标方向存在至少两个成管概率大于80％的所述备选井时，认为成管概率最高的所述备选井与所述当前井间存在管段。
[0029]更进一步地，根据评价指标对所述井支管数据A和所述井支管数据B的对比情况进行赋值包括：
[0030]对比所述当前井与所述备选井的支管方向；若方向相对，则赋值为1；若方向不完全相对，则赋值为小于0.4的任意值；
[0031]对比所述当前井与所述备选井的支管流向；若流向相反，则赋值为1；若流向相同，则赋值为大于0，小于0.4的任意值；
[0032]对比所述当前井与所述备选井的材质；若材质相同，则赋值为1；若材质不同，则赋值为大于0，小于0.2的任意值；
[0033]对比所述当前井与所述备选井的类型；若类型相同，则赋值为1；若类型不同，则赋值为大于0，小于0.2的任意值；
[0034]计算所述当前井与所述备选井的管底高差评价指标值I
h
为所述当前井与所述备选井的管底高差评价指标值，a根据经验取大于1的值，x为所述当前井与所述备选井的管底高差值；
[0035]计算所述当前井与所述备选井的井间距离；若井间距离在有效距离范围内，则赋值为其中，l
min
为所述当前井与该目标方向的各个所述备选井距离的最小值，l
k
为所述当前井与该备选井的井间距离值；若井间距离不在有效距离范围内，则赋值为0；
[0036]计算所述当前井与所述备选井的管径差；若管径差小于等于最大有效差值，则赋值为若管径差大于最大有效差值，则赋值为0；其中，b取0
‑
1之间的数，y为所述当前井与所述备选井的管径差值。
[0037]本专利技术的有益效果是：
[0038]本专利技术所提供一种基于概率的排水管线定位方法，针对管线测量成图场景不复杂、规则相对简单的大背景，利用概率思路实现排水管线的自动化定位，提高了作业效率，降低了内业工作压力，既具有及时出图的功能也能够提高测图准确率。
[0039]经过对比测试可以发现，对于端点检查井为起止点、变化点的管线，该定位方法成图与人工绘制图纸的正确率相近；在路口、三通等复杂位置正确率略低于人工绘图方法，但由于其会标识定位有效性，因此便于人工审核存疑位置。综上，该定位方法的整体精度与人工绘图方法相近，但是在效率上却远高于人工绘图，能够有效提高工作效率。
附图说明
[0040]图1是本专利技术实施例的井位分布示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，该方法按照如下步骤进行：(1)在井支管数据中选定当前井，所述当前井为任一尚未将所有支管定位完成的井；(2)根据井支管数据，分别获取所述当前井各个目标方向的备选井；所述备选井为与所述当前井具有成管概率的井，所述目标方向是指所述当前井的尚未将支管定位完成的方向；(3)遍历所述当前井的所有所述目标方向，在每个所述目标方向条件下计算所述当前井与该目标方向的各个所述备选井的成管概率并形成认可结果；(4)对所述当前井的所有所述目标方向的认可结果进行整理，形成管线数据；(5)重复步骤(1)至步骤(4)，直至所述井支管数据中所有当前井的所有支管定位完成。2.根据权利要求1所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，所述井支管数据由外业测量所获得的原始井测绘数据预处理后得到，是以井为单位记录的每个井的支管信息。3.根据权利要求1所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，步骤(2)中的某一所述目标方向的备选井的获取方式为以所述当前井为中心点，以所述目标方向为中心线，以R为半径做90
°
夹角的扇形缓冲区，获取落入该扇形缓冲区内且具有与所述目标方向相对方向的井，即为该目标方向的备选井；所述R的初始值为常见支管长度，若以该初始值所作扇形缓冲区内未获取到所述目标方向的备选井，则将R按照50％递增后重新做扇形缓冲区，直至获取至少一个备选井为止。4.根据权利要求3所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，所述常见支管长度为20m
‑
40m。5.根据权利要求3所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，某一所述目标方向的备选井最多为5个，按照与所述当前井的距离由远到近的顺序依次获取。6.根据权利要求3所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，所述相对方向是指按照顺时针与所述目标方向呈135
°‑
225
°
夹角的所有方向。7.根据权利要求1所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，步骤(3)的遍历所述当前井的所有所述目标方向从北方向开始顺时进行。8.根据权利要求1所述的一种基于概率的排水管线定位方法，其特征在于，步骤(3)的在每个所述目标方向条件下计算所述当前井与该目标方向的各个所述备选井的成管概率并形成认可结果，包括如下步骤：a.统...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文东，吕耀志，赵乐军，张启斌，
申请(专利权)人：天津市市政工程设计研究院，
类型：发明
国别省市：