[发明专利]一种基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法

权利要求书

1.一种基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)利用Stroke原理对道路网进行分层处理，设定阈值得到首层道路网；

步骤2)计算首层道路网中所有结点的凸包，并对凸包进行处理；

步骤3)对处理后的凸包的点和首层道路网所有的结点进行三角剖分；

步骤4)分析三角剖分结构得到每个结点的最小匹配单元；

步骤5)利用缓冲区方法得到每个结点的待匹配结点；

步骤6)利用三角形的相似性度量得到对应结点最小匹配单元的相似性；

步骤7)根据最小匹配单元中三角形的对应关系，迭代优化最小匹配单元的相似性；

步骤8)选取待匹配结点中最小匹配单元相似度最高的作为匹配结点；

步骤9)利用不同层级道路之间的约束计算下一层道路结点的匹配关系，进而得到最终的匹配集。

2.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤1)中，分层处理的具体过程为：先将连通度为1的结点所在道路放入到剩余层，然后根据Stroke原理得到道路网的Stroke结构，设定阈值，将长度大于阈值的Stroke结构放入到首层道路网中。

3.根据权利要求2所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述阈值的设定要使两份地图的Stroke结构数量差异最小的情况下，Stroke结构数量最多。

4.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤2)中，对凸包进行处理的具体过程为：将凸包向外延伸一段距离，对凸包进行扩充和精细化，进而使凸包围成的多边形中，多边形上的点均匀地分布在首层道路网的外层。

5.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤3)中，三角剖分在边约束下进行。

6.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤4)中，最小匹配单元是指：在三角网结构中，一个顶点所组成的所有三角形的集合。

7.根据权利要求6所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述最小匹配单元中三角形要顺时针排序，三角形的顶点也要顺时针排序。

8.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤6)中，三角形的相似性度量的公式为：

式中：I_t为三角形ABC和三角形DEF的相似度，I_a为对应∠A和∠D的相似度，I_b为对应∠B和∠E的相似度，I_c为对应∠C和∠F的相似度；

b＝aP/3

式中：P为50％，a为∠A的值，x为∠D的值；

依次类推，得到I_b和I_c。

9.根据权利要求1所述的基于Delaunay三角剖分的多层级矢量道路网匹配方法，其特征在于，所述步骤7)中，迭代优化最小匹配单元的相似性通过以下公式进行：

式中：表示为点O和点P第t次迭代时的概率；表示为最小匹配单元i和最小匹配单元j的相似度；i，j表示为最小匹配单元对应的结点。