[发明专利]一种基于智能手机和数字地形图的公路勘察选线方法

权利要求书

1.一种基于智能手机和数字地形图的公路勘察选线方法，其特征在于，该方法包括：

通过数字地图获得勘察区域的高程图和俯视图；

通过模板计算出高程图中每个像素点与附近若干个方向上像素点的高程差；

根据每个像素点与附近各个方向上像素点的高程差判断从该像素向各个方向修路的可行性，输出可行点和可行点的可行方向；

将距离小于经验距离阈值且可行方向相同的可行点合并到其中一个可行点上，输出预规划点和预规划点的方向；

在勘察区域内设置起点、终点和公路等级；

通过算法得到从起点到终点且经过预规划点的路径，输出若干条第一路径；

将预规划点与第一路径上相邻预规划点的连线记为l₁，计算l₁与预规划点可行方向所在直线l₂的最小夹角α，根据α与经验夹角阈值的大小关系筛选第一路径，输出预规划路径；

根据公路等级为预规划路径设置宽度，输出预规划公路遮罩；

用不可通行区域检测网络检测俯视图中的不可通行区域，生成不可通行区域遮罩；

根据采集的灾害高发区域信息标注出勘查区域中的灾害高发区域，生成灾害高发区域遮罩；

根据预规划公路遮罩、不可通行区域遮罩和灾害高发区域遮罩对每条预规划公路的可实施性进行评分，筛选出可实施性评分大于经验可实施性阈值的预规划公路，输出可实施公路图；

通过WebGIS将可实施公路图和勘察区域的俯视图传输到智能手机并可视化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过模板计算出高程图中每个像素点与附近若干个方向上像素点的高程差的方法为：

通过第一模板计算得到高程图上每个像素点与该像素东方向像素点的第一高程差，以第一模板的中心为旋转中心顺时针旋转第一模板，依次计算得到高程图上每个像素点与该像素点南、西、北方向像素点的第一高程差，得到每个像素点在南、北、东、西方向的可行性；

通过第二模板计算得到高程图上每个像素点与该像素东北方向像素的第二高程差，以第二模板的中心为旋转中心顺时针旋转第二模板，依次计算得到高程图上每个像素点与该像素点东南、西南、西北方向像素点的第二高程差，得到每个像素点在东南、西北、西南、东北方向的可行性；

过一个像素点若有一个方向不可行，则该像素点在与不可行方向相反的方向也不可行；

筛选出具有可行方向的像素点，输出若干个第一可行点和第一可行点的可行方向；

将第一模板和第二模板进行若干次扩张，并计算第一可行点各个方向的可行性，筛选并输出可行点和可行点的可行方向。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过算法得到从起点到终点且经过预规划点的路径的方法为：设置搜索半径r,将以起点为圆心半径为r的圆内所有预规划点与起点相连，然后在以与起点相连的各个预规划点为圆心，半径为r的圆内搜索预规划点，并将搜索出的预规划点与搜索的圆心相连，重复搜索和连接过程，直到搜索到终点时停止搜索；

一条第一路径中每个预规划点只能出现一次。

4.如权利要求1所述的方法，其特征还在于，所述不可通行区域检测网络的训练方法为：

采用若干张俯视图作为训练数据集；

人工标注出俯视图中的不可通行区域，生成标注数据；

使用均方误差损失函数进行网络的训练。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每条预规划公路的可实施性进行评分，其方法为：

计算出预规划公路遮罩上像素点数量x，计算预规划公路遮罩和不可通行区域遮罩交集的像素点数量y，计算预规划公路遮罩和灾害高发区域遮罩交集的像素点数量z；

根据公式计算预规划公路的可实施性评分，可实施性评分