城区范围划定中线状地物处理方法、系统、存储器及装置

文档序号:192760 发布日期:2021-11-02 浏览:44次 >En<

阅读说明:本技术 城区范围划定中线状地物处理方法、系统、存储器及装置 (Linear ground object processing method, system, memory and device in urban area range division ) 是由 项广鑫 文宁 谈超 蒋星祥 麻战洪 张�林 秦雅静 唐铁 曾凯 刘敏 彭佳捷 于 2021-07-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种城区范围划定中线状地物处理方法、系统、存储器及装置,方法包括:S1.从已划定实体地域的地图数据中,提取第一实体地域层和第一线状地物层;S2.生成实体缓冲地域;提取第一线状地物层中与实体缓冲地域相交的线状地物,生成第二线状地物层;并生成地域折点层;S3.提取线状地物的基准线并进行分割,得到基准线段;S4.对于地域折点层中的每个折点,确定与之匹配的基准线段;S5.确定折点在所述端头线段上的垂足;并将端头线段分割为子线段;删除与端头子线段所对应的所述线状地物。本发明具有可自动、高效对线状地物进行处理的优点。(The invention discloses a linear ground object processing method, a system, a memory and a device in urban area range division, wherein the method comprises the following steps: s1, extracting a first entity region layer and a first linear ground substance layer from map data of a planned entity region; s2, generating an entity buffer region; extracting linear ground objects which are intersected with the entity buffer region in the first linear ground object layer to generate a second linear ground object layer; and generating a region break point layer; s3, extracting and dividing the datum line of the linear ground object to obtain a datum line segment; s4, determining a reference line segment matched with each break point in the region break point layer; s5, determining a foot drop of a break point on the end line segment; dividing the end line segment into sub line segments; and deleting the linear ground object corresponding to the terminal sub-line segment. The invention has the advantage of automatically and efficiently processing the linear ground object.)

城区范围划定中线状地物处理方法、系统、存储器及装置

技术领域

本发明涉及国土空间规划技术领域,尤其涉及一种城区范围划定中线状地物处理方法、系统及存储介质。

背景技术

在国土空间规划的地理数据处理软件(如arcGIS、mapGIS等)中,是将“现实世界的现象进行抽象”定义为要素在图上显示,如一座房子在地图上表示为一个长方形,该长方形就是一个要素。要素分为点状要素、线状要素和面状要素。点状要素,就是用点表示的要素,只有位置坐标,没有长度、面积,比如,一个路灯在地图上就表示为一个点。线状要素,就是用线段表示的要素,有位置坐标和长度,没有面积,比如,行政区界线就是用线表示。面状要素,就是用一个面表示的要素,有位置坐标、长度和面积,如上所述的长方形表示一座房子。虽然,线状要素中也包含有点(比如行政区界线是由很多个界点(界桩)连起来的,线状要素里面保存的是某条线由哪些点连接起来以及这些点的坐标),面状要素里包含有点和线,但线状要素中的点是作为线状要素一个整体进行存储,面状要素中的点和线是作为面状要素一个整体进行存储的。在地理数据处理软件中,将相同类型的要素组成的集合,按照图层的方式进行存储与处理。在arcgis、mapGIS或者其他地理数据处理软件中,一个图层就是一个独立的文件。

在国土空间规划的城区范围划定中,根据自然资源部2021年6月18日所发布的《城区范围确定规程》(TD/T 1064-2021),需要在地理信息系统中“将延伸在集中连片面状城区实体地域范围外的道路和沟渠等线头特征地物进行截断删除,仅保留当前城区实体地域范围内的部分”。在实际的城区范围划定的处理过程中,根据先期的调查情况及基础数据处理,已在地理数据处理软件(如arcGIS、mapGIS等)中,标注了不同类型的地物的范围及类型(类型如房屋、道路、水渠、河流、公园等等)。先将非线状地物标注为属于城区的实体地域,而对于线状地物(如道路、水渠、河流等等),由于其具有线状特征,延伸范围较大,需要先将线状地物进行截断、删除后,才能将线状地物纳入城区范围的实体地域范围。如图1所示,灰色实体部分把已划定的实体地域,而阴影斜线部分表示待处理的线状地物(图1为道路),对于该线状地物,需要根据已划定的实体地域的情况,将其截断,并删除至少有部分位于已划定实体地域一定距离的缓冲范围外的部分,再将保留的线状地物纳入实体地域,得到如图2所示的城区范围。

而在此之前,没有相应的技术指南和处理标准,目前为适应该标准的处理需求,均采用人判断与处理方式,即通过地理数据处理软件,人工确定线状地物的截断点,将线状地物截断、删除,并将保留的线状地物纳入城区范围的实体地域范围,因此,处理工作量大,效率低,亟需对此进行研究,提出一种高效的自动处理方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种高效的城区范围划定中线状地物处理方法、系统、存储器及装置。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:一种城区范围划定中线状地物处理方法,包括如下步骤:

S1.从已划定实体地域的地图数据中,提取线状地物生成第一线状地物层,提取实体地域生成第一实体地域层;

S2.按照预设的距离对所述第一实体地域层进行缓冲,生成实体缓冲地域;提取所述第一线状地物层中与所述实体缓冲地域相交的线状地物,生成第二线状地物层;并提取所述第一实体地域层中实体地域的折点的坐标,生成地域折点层;

S3.提取所述第二线状地物层中线状地物的基准线,并将所述基准线在折点处分割,得到基准线段;

S4.对于所述地域折点层中的每个折点,按照最短路径确定与之匹配的所述基准线段;

S5.从所述基准线段中确定端头线段,根据所述折点与所述基准线段之间的匹配关系,确定所述折点在所述端头线段上的垂足;并以所述垂足为分割点将所述端头线段分割为子线段;并删除与端头子线段所对应的所述线状地物。

进一步地,所述步骤S1还包括:对第一线状地物层进行融合;对所述第一实体地域层进行融合。

进一步地,所述基准线为所述线状地物的中心线。

进一步地,所述端头线段为至少有一个端点为孤立端点的基准线段;所述端头子线段为至少有一个端点为孤立端点的子线段。

一种城区范围划定中线状地物处理系统,包括第一模块,用于从已划定实体地域的地图数据中,提取线状地物生成第一线状地物层,提取实体地域生成第一实体地域层;

第二模块,用于按照预设的距离对所述第一实体地域层进行缓冲,生成实体缓冲地域;提取所述第一线状地物层中与所述实体缓冲地域相交的线状地物,生成第二线状地物层;并提取所述第一实体地域层中实体地域的折点的坐标,生成地域折点层;

第三模块,用于提取所述第二线状地物层中线状地物的基准线,并将所述基准线在折点处分割,得到基准线段;

第四模块,用于对于所述地域折点层中的每个折点,按照最短路径确定与之匹配的所述基准线段;

第五模块,用于从所述基准线段中确定端头线段,根据所述折点与所述基准线段之间的匹配关系,确定所述折点在所述端头线段上的垂足;并以所述垂足为分割点将所述端头线段分割为子线段;并删除与端头子线段所对应的所述线状地物。

进一步地,所述第一模块还用于:对第一线状地物层进行融合;对所述第一实体地域层进行融合。

进一步地,所述基准线为所述线状地物的中心线。

进一步地,所述端头线段为至少有一个端点为孤立端点的基准线段;所述端头子线段为至少有一个端点为孤立端点的子线段。

一种存储器,所述存储器中存储有被执行时可实现如上任一项所述城区范围划定中线状地物处理方法的计算机程序。

一种装置,包括处理器和存储器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,所述存储器为如上所述的存储器。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明通过提取实体地域和线状地物,通过缓冲来扩大实体地域的范围,并通过是否相交从线状地物中剔除大量无关的线状地物,再通过实体地域的折点,根据最短路径原则来确定折点在线状地物上的垂足,并根据垂足来分割线状地物,并根据分割结果删除至少有部分位于实体地域范围外的端头地物,从而可以快速、高效的生成进行符合《城区范围确定规程》(TD/T 1064-2021)所要求的操作,删除实体地域范围外的部分,保留实体地域范围内的部分。

附图说明

图1为本发明具体实施例中待处理的地图示意图。

图2为本发明具体实施例中处理后的地图示意图。

图3为本发明具体实施例的流程示意图。

图4为本发明具体实施例最短路径匹配、分割示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。

本实施例的城区范围划定中线状地物处理方法,包括如下步骤:S1.从已划定实体地域的地图数据中,提取线状地物生成第一线状地物层,提取实体地域生成第一实体地域层;S2.按照预设的距离对第一实体地域层进行缓冲,生成实体缓冲地域;提取第一线状地物层中与实体缓冲地域相交的线状地物,生成第二线状地物层;并提取第一实体地域层中实体地域的折点的坐标,生成地域折点层;S3.提取第二线状地物层中线状地物的基准线,并将基准线在折点处分割,得到基准线段;S4.对于地域折点层中的每个折点,按照最短路径确定与之匹配的基准线段;S5.从基准线段中确定端头线段,根据折点与基准线段之间的匹配关系,确定折点在端头线段上的垂足;并以垂足为分割点将端头线段分割为子线段;并删除与端头子线段所对应的线状地物。

在本实施例中,步骤S1还包括:对第一线状地物层进行融合;对第一实体地域层进行融合。基准线为线状地物的中心线。端头线段为至少有一个端点为孤立端点的基准线段;端头子线段为至少有一个端点为孤立端点的子线段。

在本实施例中,结合附图为例对本申请的技术方案进行详细说明。本实施例已划定实体地域的地图数据如图1中所示,其中灰色阴影部分为已划定的实体地域(实体地域是已纳入城区范围的地物所对应的地域),黑色斜线部分为已标定的线状地物(图1中为道路),需要说明的是,线状地物也可以是河流、沟渠等。根据《城区范围确定规程》(TD/T1064-2021)的规定,本实施例的技术方案是要对未纳入城区范围的线状地物进行截断、删除处理,从而可以将删除后保留的线状地物范围纳入城区范围。

本实施例中,如图3所示,先进行数据提取,从图1所示的地图数据中,分别提取出实体地域和线状地物,其中实体地域的图层记为M层,线状地物的图层记为L层。再分别对M层进行融合得到M1层(即第一实体地域层),对L层进行融合得到L1层(第一线状地物层)。融合可调用地理数据处理软件的自带工具完成,通过融合,可以将同一图层中多个同一类型的要素融合为一个要素,如,实体地域M层中包含有一栋楼房,该楼房包含有1单元、2单元、3单元共3个单元,这3个单元均为独立的面状要素,那么融合前该M层包含3个面状要素,融合则是将这3个面状要素融合表示为1个面状要素,只保留了房子的外部形状,而没有区分独立的单元。同样的,对于线状地物的L层,可能包含有多条道路,或者有道路,有沟渠等,每条道路、沟渠分别对应一个面状要素,通过融合,可以将这些面状要素融合为一个面状要素。通过融合,既可以保留图层中的有效信息,又可以减少图层中无效数据的数量,从而使得后续步骤中的处理更加高效。

在本实施例中,对M1层实体地域进行缓冲,缓冲可通过调用地理数据处理软件的自带工具完成,缓冲即将该图层的要素按照一定距离进行放大,比如一个边长为100米的正方形面状要素,缓冲10米,则变成一个边长为120米的正方形面状要素。通过缓冲将实体域放大后,再判断放大后的实体地域与线状地物是否相交,并提取相交的实体地物,记为L2层(即第二线状地物层)。对于M1层的实体地域,提取其实体地域的折点坐标,记为PM1层(即地域折点层)。

在本实施例中,对于L2层中的线状地物,提取线状地物的基准线,基准线优选为线状地物的中心线,记为L3层。并根据L3层中的折点,对基准线进行分割,将基准线分割为基准线段,每条基准线段均为直线段,记为L4层。

在本实施例中,针对PM1层中的每个地域折点,通过调用地理数据处理软件中的最短路径工具,找出与该地域折点具有最短路径的基准线段,建立两者之间的匹配关系。当同一个地域折点与两条或两条以上的基准线段之间最短路径相同时,可分别建立该地域折点与各基准线段之间的匹配关系。在本实施例中,最短路径为地域折点到基准线段之间的垂线段,或者是地域折点到基准线段最近端点之间的连线。如图4所示,有基准线段x1(端点为a1和a2)、x2(端点为a2和a3)、x3(端点为a3和a4),地域折点p1、p2、p3和p4,该4个地域折点所围成区域即为实体地域,而该实体地域对应的实体缓冲地域则如图中虚线所围部分。图4中,点p1与基准线段x2之间的垂线的垂足不位于基准线段x2上,点p1与基准线段x3之间的垂线的垂足不位于基准线段x3上,则p1与a3之间的连线即为点p1与基准线段x2的最短路径,也为点p1与基准线段x3的最短路径。与点p2匹配的具有最短路径的基准线段为x2,其最短路径为p2与d2的连线。同理,可确定与点p3和p4匹配的具有最短路径的基准线段均为x1,其垂足点分别为d3和d4。

在本实施例中,从基准线段中确定端头线段,端头线段为至少有一个端点为孤立端点的基准线段;端头子线段为至少有一个端点为孤立端点的子线段。孤立端点即为该端点仅属于一段基准线段或子线段,而不与其它基准线段或子线段共用的端点如图4中所示,在基准线段x1(端点为a1和a2)、x2(端点为a2和a3)、x3(端点为a3和a4)中,端点a1和端点a4均不与其它基准线段共用,为孤立端点,则基准线段x1和x3为端头线段,而端点a2,分别被基准线段x1和x2共用,端点a3分别被基准线段x2和x3共用,因此,基准线段x2不为端头线段。在确定端头线段后,再根据地域折点和基准线段之间的匹配关系,确定地域折点在基准线段上的垂足,并以该垂足对基准线段进行分割为子线段。如图4中所示,端头线段x1被垂足d3、d4两次分割,分割后得到a1-d3,d3-d4,d4-a2共三条子线段,其中,端点a1为孤立端点,即子线段a1-d3为端头子线段,删除与端头子线段a1-d3所对应的线状地物部分。而当端头线段没有被垂足分割时,端头线段本身即为端头子线段。对于图4中的另一条端头线段x3,由于通过与其对应的折点p1,向端头线段x3作垂线,其垂足d1不位于端头线段x3之上,因此,端头线段x3没有被垂足分割,那么,端头线段x3就构成本技术方案中的端头子线段,因此,将端头线段x3所对应的线状地物删除。通过上述处理,就可以得到满足《城区范围确定规程》要求的线状地物。对于如图1所示的地图数据,处理得到的结果即如图2所示。

通过本实施例的技术方案,可以在城区范围划定中,自动、高效的确定线状地物的截断点并进行截断,删除不满足需求的部分,从而得到应当保留的线状地物,极大地提高了线状地物的处理速度与效率。

与上述技术方案相对应,本实施例的城区范围划定中线状地物处理系统,包括第一模块,用于从已划定实体地域的地图数据中,提取线状地物生成第一线状地物层,提取实体地域生成第一实体地域层;

第二模块,用于按照预设的距离对第一实体地域层进行缓冲,生成实体缓冲地域;提取第一线状地物层中与实体缓冲地域相交的线状地物,生成第二线状地物层;并提取第一实体地域层中实体地域的折点的坐标,生成地域折点层;

第三模块,用于提取第二线状地物层中线状地物的基准线,并将基准线在折点处分割,得到基准线段;

第四模块,用于对于地域折点层中的每个折点,按照最短路径确定与之匹配的基准线段;

第五模块,用于从基准线段中确定端头线段,根据折点与基准线段之间的匹配关系,确定折点在端头线段上的垂足;并以垂足为分割点将端头线段分割为子线段;并删除与端头子线段所对应的线状地物。

在本实施例中,第一模块还用于:对第一线状地物层进行融合;对第一实体地域层进行融合。基准线为线状地物的中心线。端头线段为至少有一个端点为孤立端点的基准线段;端头子线段为至少有一个端点为孤立端点的子线段。

本实施例的存储器,存储器中存储有被执行时可实现如上任一项所述城区范围划定中线状地物处理方法的计算机程序。

本实施例的装置,包括处理器和存储器,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序,存储器为如上所述的存储器。

上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

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