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原文传递基于双影像融合的优质绿道路径规划方法、装置及设备

专利名称：	基于双影像融合的优质绿道路径规划方法、装置及设备
摘要：	本发明的一种基于双影像融合的优质绿道路径规划方法、装置及设备，属于地理信息技术领域，方法包括如下步骤：采集OSM路网数据，进行道路筛选和简化处理，提取道路中心线并生成街景采样点；基于街景采样点采集街景影像数据，进行影像分割处理并计算绿视率和天空开阔度；采集DEM数据，并结合路网数据计算道路平均坡度；将绿视率、道路平均坡度和天空开阔度进行加权计算，获得路径成本；获取兴趣点POI数据，给定规划路径的起点与终点，基于路径成本确定总体路径成本最低的优质绿道路径；将优质绿道路径进行可视化显示。本发明将街景影像和遥感影像有效地融合进行规划优质绿道路径，为城市规划、城市绿化和交通规划等领域提供了决策支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国测绘科学研究院
发明人：	王浩;张天阁;宁晓刚;马晓康;刘若文;曹银璇
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-26T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311396981.1
公开号：	CN117128977A
代理机构：	济南诚智商标专利事务所有限公司
代理人：	李修杰
分类号：	G01C21/20;G01C21/00;G06V20/10;G06N5/01;G06V10/25;G;G01;G06;G01C;G06V;G06N;G01C21;G06V20;G06N5;G06V10;G01C21/20;G01C21/00;G06V20/10;G06N5/01;G06V10/25
申请人地址：	100830 北京市海淀区莲花池西路28号
主权项：	1.一种基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：采集OSM路网数据，进行道路筛选和简化处理，提取道路中心线并生成街景采样点；基于街景采样点采集街景影像数据，进行影像分割处理并计算绿视率和天空开阔度；采集DEM数据，并结合OSM路网数据计算道路平均坡度；将绿视率、道路平均坡度和天空开阔度进行加权计算，获得路径成本；获取兴趣点POI数据，给定规划路径的起点与终点，基于路径成本确定总体路径成本最低的优质绿道路径；将优质绿道路径进行可视化显示。 2.根据权利要求1所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述采集OSM路网数据，进行道路筛选和简化处理，提取道路中心线并生成街景采样点，包括：从Open Street Map官网下载OSM路网数据，并按属性筛选数据源；对筛选的数据源进行缓冲区和栅格化操作处理，并将其转换为矢量化的简化路网；使用"要素到点"工具将线要素转换为点要素，提取道路中心线；根据简化后的路网每隔100米生成街景采样点；计算每个街景采样点WGS84坐标系下的经纬度；调用百度坐标转换API将WGS84坐标系转换为bd09II坐标系。 3.根据权利要求1所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述基于街景采样点采集街景影像数据，进行影像分割处理并计算绿视率和天空开阔度，包括：使用爬虫技术访问百度静态图API批量爬取各采样点的街景影像数据；使用DeepLabv3模型和Cityscapes数据集对街景影像进行语义分割，识别街景影像中的不同对象和区域；统计区域为绿地的植被像素数量，并计算绿视率GVI：（1）式中，i为一个采样点爬取的街景影像数量，Areagreen为识别为植被的像素数量，Areaall为每幅影像总的像素数量；利用街景影像中的天空像素数量和总的像素数量计算天空开阔度。 4.根据权利要求1所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述采集DEM数据，并结合OSM路网数据计算道路平均坡度，包括：采集DEM数据，并从DEM图层中获取高程数值；将OSM路网按照100米的距离进行分段，并在分段后的道路两端添加端点；将获取的高程数值赋值到每个端点上；利用每个分段道路两个端点的高程值计算道路平均坡度。 5.根据权利要求1所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述路径成本的计算公式为：路径成本COST=道路平均坡度×a1＋绿视率×a2＋天空开阔度×a3（2）式中，a1、a2和a3分别为道路平均坡度、绿视率和天空开阔度的权重，a1+a2+a3=1，且a1+a3≤a2≤1。 6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述获取兴趣点POI数据，给定规划路径的起点与终点，基于路径成本确定总体路径成本最低的优质绿道路径，包括：使用ArcCatalog或ArcGIS Pro创建网络数据集；选择规划路径起点与终点的POI点，或者给定规划路径的起点与终点坐标，作为路径规划的输入；定义成本属性，利用Arcgis中的网络分析功能将路径成本COST作为属性信息进行输入，执行网络分析中的路径分析工具来找到总体成本最低的优质绿道路径。 7.根据权利要求1-5任意一项所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法，其特征在于，所述获取兴趣点POI数据，给定规划路径的起点与终点，基于路径成本确定总体路径成本最低的优质绿道路径，包括：获取兴趣点POI数据；给定规划路径的起点与终点，或者给定规划路径起点与终点的坐标；考虑路径通行成本，使用Dijkstra算法，找到路径通行成本最低的路径，作为优质绿道路径。 8.一种基于双影像融合的优质绿道路径规划装置，其特征在于，包括：采样点生成模块，用于采集OSM路网数据，进行道路筛选和简化处理，提取道路中心线并生成街景采样点；影像分割模块，用于基于街景采样点采集街景影像数据，进行影像分割处理并计算绿视率和天空开阔度；坡度计算模块，用于采集DEM数据，并结合OSM路网数据计算道路平均坡度；路径成本计算模块，用于将绿视率、道路平均坡度和天空开阔度进行加权计算，获得路径成本；优质绿道路径确定模块，用于获取兴趣点POI数据，给定规划路径的起点与终点，基于路径成本确定总体路径成本最低的优质绿道路径；路径规划输出模块，用于将优质绿道路径进行可视化显示。 9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以实现权利要求1-7中任一所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法。 10.一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，所述计算机程序用于执行权利要求1-7中任一所述的基于双影像融合的优质绿道路径规划方法。
所属类别：	发明专利