【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水准测量，特别是涉及一种水准网最小独立闭合环搜索方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、水准网是由一系列水准点组成的多条水准路线构成的带有结点的高程控制网。根据国家一二等水准测量规范可知，需要对水准网中最小独立闭合环的闭合差进行计算，根据计算结果能够对水准观测质量进行初步评判，从而及时发现系统误差或粗差。同时也是内业进行严密平差的重要依据。因此首先需要对水准网中最小独立闭合环进行确定。
2、传统的最小独立闭合环的确定是依靠人工进行的，虽然人工计算比较灵活，然而对于复杂观测网而言，传统方法效率过低，并且易于出错。随着计算机的发展与应用，利用计算机实现闭合环搜索与闭合差计算也应运而生，其核心问题在于闭合环搜索算法的设计。
3、最小独立闭合环搜索算法作为一项基础算法，可实现对水准网中最小独立闭合数量以及其构成的自动检索，还被广泛应用于测量成果平差、insar相位解缠、智能导航路线检索以及通风网络构建等多个领域。目前，最小独立闭合环搜索算法有基于矩阵变换搜索、基于生成树与余数变换搜索以及基于深度优先搜索3种基本方法：
4、(1)矩阵变换搜索：a.建立网图矩阵，两点间相连为对应元素为“1”，反之为“0”；b.矩阵变换，多次行列交换，使矩阵次对角元素为“1”；c.独立闭合环判断，平行于主对角元的全“1”对角元与其他剩余“1”元素组成闭合环。
5、(2)生成树与余数变换搜索：a.将图网信息简化成一棵生成树和相应的余树；b.把余枝分别加到生成树中，通过删除非回路边得到闭合环；c.分别
6、(3)深度优先搜索：a.将网图转换成邻接表；b.遍历每条边依次断开，搜索断开边两端点的最短路径；c.搜索到的最短路径与所断开的边构成最小独立闭合环。
7、许多学者也基于这三种基本方法不断的进行改进优化，目前最小独立闭合环搜索方法也相对成熟。
8、但现有的最小独立闭合环搜索算法都是利用点位之间的相关信息进行搜索，实现过程相对比较复杂，运行效率较低，时间复杂度和空间复杂度较高，使得水准网的独立闭合环的获取非常耗时、效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种水准网最小独立闭合环搜索方法、装置、设备及介质，解决了现有的最小独立闭合环搜索算法都是利用点位之间的相关信息进行搜索，实现过程相对比较复杂，运行效率较低，时间复杂度和空间复杂度较高，使得水准网的独立闭合环的获取非常耗时、效率较低的问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种水准网最小独立闭合环搜索方法，包括以下步骤：
3、获取待测水准网的多条水准路线，每条水准路线均包括起点和终点；
4、将每条水准路线作为边，并根据对应的起点和终点获取边的方向值；
5、对所有边进行独立闭合环搜索，得到多个最小独立闭合环；所述独立闭合环搜索包括依次进行的顺时针旋转搜索和逆时针旋转搜索，所述顺时针旋转搜索和逆时针旋转搜索的步骤相同但搜索方向相反；
6、对所有边进行独立闭合环搜索，得到多个最小独立闭合环，包括：
7、基于顺时针旋转搜索遍历所有边，以任一条边为起始边s1开始搜索；
8、判断s1的方向值是否位于0°至180°范围之内；若是，则进行顺时针旋转搜索，确定邻边sj，令j＝2；
9、以邻边sj为新的起始边，再次进行顺时针旋转搜索，确定下一条邻边sj+1；
10、判断sj+1的终点和s1的起点是否相同；若是，则s1-sj+1形成的一个最小独立闭合环；
11、判断该最小独立闭合环是否为外环以及是否和已搜索到的最小独立闭合环重复；若该最小独立闭合环不是外环且和已搜索到的闭合环不重复，则将该最小独立闭合环进行输出；
12、基于逆时针旋转搜索遍历所有边，重复上述顺时针旋转搜索过程，得到多个最小独立闭合环。
13、优选的，若起始边s1的方向值不在0°至180°范围之内，则选择另一条边作为起始边s1开始搜索。
14、优选的，若sj+1的终点和s1的起点不同，则以sj+1为新的起始边，再次进行顺时针旋转搜索，确定下一条邻边sj+2，判断sj+2的终点和s1的起点是否相同。
15、优选的，若该最小独立闭合环不是外环，则选择另一条边作为起始边开始搜索。
16、优选的，若该最小独立闭合环和已搜索到的闭合环重复，则选择另一条边作为起始边开始搜索。
17、第二方面，本专利技术还提供一种水准网最小独立闭合环搜索装置，包括：
18、获取模块，用于获取待测水准网的多条水准路线，每条水准路线均包括起点和终点；
19、构建模块，用于将每条水准路线作为边，并根据对应的起点和终点获取边的方向值；
20、搜索模块，用于对所有边进行独立闭合环搜索，得到多个最小独立闭合环；所述独立闭合环搜索包括依次进行的顺时针旋转搜索和逆时针旋转搜索，所述顺时针旋转搜索和逆时针旋转搜索的步骤相同但搜索方向相反；
21、所述搜索模块包括：
22、开始模块，用于基于顺时针旋转搜索遍历所有边，以任一条边为起始边s1开始搜索；
23、判断模块，用于判断s1的方向值是否位于0°至180°范围之内；若是，则进行顺时针旋转搜索，确定邻边sj，令j＝2；
24、确定模块，用于以邻边sj为新的起始边，再次进行顺时针旋转搜索，确定下一条邻边sj+1；
25、形成模块，用于判断sj+1的终点和s1的起点是否相同；若是，则s1-sj+1形成的一个最小独立闭合环；
26、输出模块，用于判断该最小独立闭合环是否为外环以及是否和已搜索到的最小独立闭合环重复；若该最小独立闭合环不是外环且和已搜索到的闭合环不重复，则将该最小独立闭合环进行输出；
27、重复模块，用于基于逆时针旋转搜索遍历所有边，重复上述顺时针旋转搜索过程，得到多个最小独立闭合环。
28、第三方面，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的水准网最小独立闭合环搜索方法。
29、第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的水准网最小独立闭合环搜索方法。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、本专利技术首先获取待测水准网的多条水准路线，将每条水准路线作为边，并根据对应的起点和终点获取边的方向值。通过边的方向值依次进行的顺时针旋转搜索和逆时针旋转搜索对所有边进行独立闭合环搜索，得到多个最小独立闭合环。本专利技术充分利用网图中边与边的相对位置信息，通过边的旋转进行最小独立闭合环搜索，相较于现有的基于矩阵变换搜索、基于生成树与余数变换搜索以及基于深度优先搜索，具有较低的时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若起始边S1的方向值不在0°至180°范围之内，则选择另一条边作为起始边S1开始搜索。
3.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若Sj+1的终点和S1的起点不同，则以Sj+1为新的起始边，再次进行顺时针旋转搜索，确定下一条邻边Sj+2，判断Sj+2的终点和S1的起点是否相同。
4.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若该最小独立闭合环不是外环，则选择另一条边作为起始边开始搜索。
5.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若该最小独立闭合环和已搜索到的闭合环重复，则选择另一条边作为起始边开始搜索。
6.一种水准网最小独立闭合环搜索装置，其特征在于，包括：
7.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-5任
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-5任一项所述的水准网最小独立闭合环搜索方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若起始边s1的方向值不在0°至180°范围之内，则选择另一条边作为起始边s1开始搜索。
3.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若sj+1的终点和s1的起点不同，则以sj+1为新的起始边，再次进行顺时针旋转搜索，确定下一条邻边sj+2，判断sj+2的终点和s1的起点是否相同。
4.如权利要求1所述的一种水准网最小独立闭合环搜索方法，其特征在于，若该最小独立闭合环不是外环，则选择另一条边作为起始边开始搜索...
【专利技术属性】
技术研发人员：边宗攀，程宏宾，朱良玉，唐红涛，白卓立，邱江涛，耿晓民，
申请(专利权)人：中国地震局第二监测中心，
类型：发明
国别省市：
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