【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于GIS的道路數(shù)據(jù)向最短路徑鄰接矩陣轉(zhuǎn)換的方法
[0001]本專利技術(shù)涉及一種基于GIS的道路數(shù)據(jù)向最短路徑鄰接矩陣轉(zhuǎn)換的方法，屬于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
技術(shù)介紹
[0002]最短路徑在目前的網(wǎng)絡(luò)地圖(包含手機地圖)導(dǎo)航中有著廣泛應(yīng)用，它通常被描述為用于計算網(wǎng)絡(luò)地圖中起點到終點或所有端點的最短路徑。鄰接矩陣作為有限圖的邊的關(guān)系集合，是計算最短路徑的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。道路數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)地圖的重要要素。在網(wǎng)絡(luò)地圖中計算最短路徑實質(zhì)上是在道路數(shù)據(jù)上求取一條權(quán)重最小的最優(yōu)路徑。然而在網(wǎng)絡(luò)地圖中，道路數(shù)據(jù)并不能直接參與計算最短路徑。需要預(yù)先將道路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為鄰接矩陣，然后才可應(yīng)用最短路徑算法。
[0003]目前，道路數(shù)據(jù)通常以地理信息系統(tǒng)的矢量數(shù)據(jù)形式存在。將道路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為鄰接矩陣的本質(zhì)是將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為關(guān)系型數(shù)據(jù)。其轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)是用關(guān)系結(jié)構(gòu)描述圖結(jié)構(gòu)。然而，在具體實施中，其轉(zhuǎn)換過程并不容易。一方面是由于道路數(shù)據(jù)的路段數(shù)量繁多，路段之間的結(jié)構(gòu)復(fù)雜所致，另一方面是現(xiàn)有技術(shù)中并沒有較為成熟的轉(zhuǎn)換方法。因此迫切需要一種能夠有效轉(zhuǎn)換道路數(shù)據(jù)為鄰接矩陣的方法以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供一種基于GIS的道路數(shù)據(jù)向最短路徑鄰接矩陣轉(zhuǎn)換的方法，從而解決現(xiàn)有的道路數(shù)據(jù)向鄰接矩陣轉(zhuǎn)換效率低下的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種基于GIS的道路數(shù)據(jù)向最短路徑鄰接矩陣轉(zhuǎn)換的方法，包括以下步驟：
[0006]步驟S1:準(zhǔn)備道路中...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于GIS的道路數(shù)據(jù)向最短路徑鄰接矩陣轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1:準(zhǔn)備道路中心線數(shù)據(jù)：收集道路中心線數(shù)據(jù)或使用地理信息系統(tǒng)軟件繪制道路中心線數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)格式為矢量線數(shù)據(jù)，命名為roads.shp.；步驟S2:為道路中心線數(shù)據(jù)賦屬性：利用地理信息系統(tǒng)軟件為道路中心線數(shù)據(jù)roads.shp添加屬性字段，分別為“Name”、“Type”、“Region”和“Note”，并為每個要素添加相應(yīng)屬性,在上述字段中，“Name”表示路段的名稱；“Type”表示路段的類型；“Region”表示路段所屬區(qū)域；“Note”表示和路段相關(guān)的備注；步驟S3:將道路中心線數(shù)據(jù)的所有線段在交點處打斷：利用地理信息系統(tǒng)軟件的打斷相交線工具將道路中心線數(shù)據(jù)roads.shp的所有線段在交點處打斷；利用地理信息系統(tǒng)軟件的拓?fù)涔ぞ邔Φ缆分行木€數(shù)據(jù)roads.shp進行拓?fù)溴e誤檢查，使用拓?fù)湟?guī)則包括：“不能重疊”、“不能相交”、“不能自重疊”和“不能自相交”；如果沒有任何拓?fù)溴e誤，表明道路中心線數(shù)據(jù)無任何的交叉點及重疊問題；步驟S4:提取道路中心線數(shù)據(jù)的結(jié)點：利用地理信息系統(tǒng)軟件的要素折點轉(zhuǎn)點工具提取道路中心線數(shù)據(jù)的結(jié)點，包括交叉點及端點，生成的結(jié)點數(shù)據(jù)命名為：nodes.shp；步驟S5:利用生成的結(jié)點數(shù)據(jù)剪斷道路中心線數(shù)據(jù)的所有線段：在計算最短路徑時，通常需要計算相鄰兩點之間的路段距離；道路中心線數(shù)據(jù)roads.shp中的某些路段作為獨立整體，包含了多個頂點，利用生成的結(jié)點數(shù)據(jù)nodes.shp剪斷道路中心線數(shù)據(jù)roads.shp中的所有線段；步驟S6:編輯新生成的道路中心線數(shù)據(jù)的屬性字段：在地理信息系統(tǒng)軟件中，為新生成的道路中心線數(shù)據(jù)roads_single.shp添加屬性字段，分別為“IdRoad”和“Weight”，并為每個要素添加相應(yīng)屬性；在上述字段中，“IdRoad”表示路段的唯一編號；“Weight”表示路段的權(quán)重，可用路段的時間成本、距離成本或其他成本表示；至此，在道路中心線數(shù)據(jù)roads_single.shp中，包含的屬性字段有：“IdRoad”、“Name”、“Type”、“Region”、“Weight”和“Note”。步驟S7:為結(jié)點數(shù)據(jù)添加屬性字段Id并賦值：在地理信息系統(tǒng)軟件中，為結(jié)點數(shù)據(jù)nodes.shp添加屬性字段“Id”，并為每個結(jié)點要素添加相應(yīng)屬性；在上述字段中，“Id”表示結(jié)點的唯一編號；步驟S8:編寫結(jié)點數(shù)據(jù)去重算法：為去除結(jié)點數(shù)據(jù)nodes.shp中的冗余結(jié)點，編寫結(jié)點數(shù)據(jù)去重算法，命名為pointDistinct()；步驟S9:對結(jié)點數(shù)據(jù)進行去重處理：使用結(jié)點數(shù)據(jù)去重算法pointDistinct()對結(jié)點數(shù)據(jù)nodes.shp進行去重處理，去重后生成的結(jié)點數(shù)據(jù)命名為nodes_distinct.shp；步驟S10:為去重后的結(jié)點數(shù)據(jù)添加屬性字段并賦值：在地理信息系統(tǒng)軟件中，為去重后的結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_distinct.shp添加屬性字段“IdNode”、“Lon”和“Lat”，并為每個結(jié)點要素添加相應(yīng)屬性；在上述字段中，“IdNode”表示結(jié)點的唯一編號，“Lon”表示地理坐標(biāo)經(jīng)度，“Lat”表示地理坐標(biāo)緯度，在計算結(jié)點經(jīng)度和緯度時，使用地理信息系統(tǒng)軟件的計算幾何工具批量化計算結(jié)點的Lon值和Lat值，步驟S11:關(guān)聯(lián)結(jié)點數(shù)據(jù)和道路數(shù)據(jù)：利用地理信息系統(tǒng)軟件的相交工具，計算結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_distinct.shp和道路中心線數(shù)據(jù)roads_single.shp的交集，生成的結(jié)果數(shù)據(jù)命名
為nodes_intersect.shp；經(jīng)過該操作可將結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_distinct.shp和道路中心線數(shù)據(jù)roads_single.shp在空間位置上進行屬性關(guān)聯(lián)；步驟S12:創(chuàng)建道路結(jié)點鄰接關(guān)系映射表：利用地理信息系統(tǒng)軟件打開結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_intersect.shp的屬性表，編輯屬性字段，只保留“Lon”、“Lat”、“IdRoad”、“IdNode”、“Name”、“Type”、“Region”、“Weight”和“Node”等字段，去除多余字段；此外，還需為結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_intersect.shp添加屬性字段Id，并為每個要素進行賦值；最終，結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_intersect.shp包含的屬性字段有“Id”、“Lon”、“Lat”、“IdRoad”、“IdNode”、“Name”、“Type”、“Region”、“Weight”和“Node”等；查看結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_intersect.shp的屬性表，可以看出，每個路段都嚴(yán)格對應(yīng)兩個結(jié)點；步驟S13:導(dǎo)出結(jié)點數(shù)據(jù)屬性表中的鄰接矩陣：利用地理信息系統(tǒng)軟件將結(jié)點數(shù)據(jù)nodes_intersect.shp的屬性表導(dǎo)出為文本文件，數(shù)據(jù)格式為txt或csv，命名為nodes_matrix.txt或nodes_matrix.csv，該文本文件即為道路線矢量數(shù)據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：車明亮，楊帆，張馳，鈔振華，孫金磊，
申請(專利權(quán))人：深圳市規(guī)劃和自然資源數(shù)據(jù)管理中心深圳市空間地理信息中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。