CN113722872B - 城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其包括获取城市区域交通路网线层Shape文件，对线层Shape文件进行拓扑检查并修正，保存为线层Shape2文件；将线层Shape2文件处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据，导出为点线层Shape3文件；将点线层Shape3文件和线层Shape2文件的点层要素和线层要素相交，导出为点线层Shape4文件；将点线层Shape4文件进行处理并导出.Csv文件；将线层Shape2文件与.Csv文件连接，实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。本发明能够减少人错误率及时间成本；能够实现对城市区域交通路网批量提取道路起终点属性，效率高。

Description

城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法

技术领域

本发明涉及交通规划领域，具体涉及一种城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法。

背景技术

Arcgis是美国ESRI公司在全面整合GIS（地理信息***）与数据库、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。Arcgis是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完善的GIS***提供完整的解决方案。

随着地理信息技术的发展，GIS技术广泛应用于各个领域。交通规划中，城市区域交通路网利用Arcgis建立的道路网络***，要根据项目需求进行道路起始点和终点名称匹配，并给每段道路匹配相应的属性，特别对道路命名提取有高要求的路网匹配工作。当路网较多，需要导入的属性数据量较大时，人工匹配属性工作量大，且容易出错，这就需要使用计算机批量操作。此外，道路起终点批量提取后能够对道路命名及道路名称校核有很大帮助，特别是大中城市区域路网复杂，名称分布零散，人工处理耗费人力物力且不科学。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法解决了现有技术匹配不准确以及人工处理耗费人力和时间的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其包括以下步骤：

S1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，对线层Shape文件进行拓扑检查并修正；

S2、增加ID字段，利用ID字段用正整数按顺序依次给修正后的数据进行赋值，保存为线层Shape2文件；

S3、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据；将属于同一条道路的点采用该道路对应的ID字段的元素值进行赋值，得到更新后的ID字段；

S4、增加ID2字段，将线层Shape2文件中的数据按照更新后的ID字段中元素值的降序排列，并用ID2字段对更新后的ID字段中的重复元素用正整数按顺序依次进行赋值，导出为点线层Shape3文件；

S5、将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，得到相交后的结果，导出为点线层Shape4文件；

S6、将点线层Shape4文件加载到Arcgis平台，按照更新后的ID字段中元素值的降序和ID2字段中元素值的升序对数据进行排序，并新增字段计算对应元素值；

S7、保存当前处理后的数据，导出为.XLS文件，选择更新后的ID字段及对应的字段后导出.Csv文件；

S8、将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。

进一步地，步骤S1中的线层Shape文件为图层文件，包括道路路段；道路路段为线层要素，包括字段编号FID、道路等级Class、道路宽度Width，以及交通路网名称Name字段。

进一步地，步骤S1中的具体方法为：

S1-1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，将线层Shape文件加载到Arcgis平台，并利用Arcgis平台的ArcCatalog工具建立地理数据库；

S1-2、导入线层Shape文件的单个线层要素，新建拓扑检查，通过修正使道路路段首尾相接，得到闭合空间数据；修正包括删除重叠、相交和间隙的道路线段。

进一步地，步骤S3中将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据的具体方法为：

S3-1、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的起始点和终点处各创建一个点，得到每条道路的起始点和终点数据；其中输入要素包括起始点、折点和终点；

S3-2、将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的折点处创建一个点，得到每条道路的折点数据。

进一步地，步骤S5中得到相交后的结果的具体方法为：

将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，生成包含交通网络名称的Name_1字段。

进一步地，步骤S6中新增字段计算对应元素值的具体方法为：

S6-1、增加与更新后的ID字段元素个数相同的ID3字段，将Name_1字段中某位置处的交通网络名称在Name字段中对应的更新后的ID字段中的元素值作为ID3字段中该位置处的元素值；

S6-2、增加与ID3字段元素个数相同的Rep字段，判断更新后的ID字段与ID3字段中相同位置处的元素值是否相等，若是则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为1；否则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为0；

S6-3、增加与Rep字段元素个数相同的Acc字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，当Rep字段中某位置处的元素值为1时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为0；当Rep字段中某位置处的元素值为0时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为截止到该位置处0元素值在Rep字段中出现的次数；

S6-4、增加与Acc字段元素个数相同的Acc_0字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，在Acc_0字段每个元素中记录Acc字段元素值为0的出现总次数；

S6-5、增加与Acc字段元素个数相同的First字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，获取元素值1出现在Acc字段中的位置，并将First字段在该位置处的元素值设置为1，将First字段中其余元素值设置为0；

S6-6、增加与Acc字段元素个数相同的End字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中， 获取字段Acc中的元素值与字段Acc_0中的元素值相等的位置，将End字段中该位置处的元素值设置为1；将End字段中其余元素值设置为0。

进一步地，步骤S7中选择更新后的ID字段及对应的字段的具体方法为：选取First字段中的元素等于1的部分First字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段；选取End字段中的元素等于1的部分End字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段。

进一步地，步骤S8的具体过程为：

将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，基于两个文件中的更新后的ID字段的元素值，使得线层Shape2文件中的起始点与First字段对应的Name_1字段中的元素匹配，以及使得线层Shape2文件中的终点与End字段对应的Name_1字段中的元素匹配，即实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过批量提取城市区域交通路网道路起终点属性方法，完成城市区域路网中道路起终点命名无法全自动提取的技术难题。

2、本发明能够大大减少人工处理数据的错误率及人工判断的时间等烦琐操作。实现效率高，有良好的用户体验效果。

3、本发明能够实现对城市区域交通路网批量提取道路起终点属性，对城市交通路网规划有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，包括以下步骤：

S1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，对线层Shape文件进行拓扑检查并修正；

S2、增加ID字段，利用ID字段用正整数按顺序依次给修正后的数据进行赋值，保存为线层Shape2文件；

S3、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据；将属于同一条道路的点采用该道路对应的ID字段的元素值进行赋值，得到更新后的ID字段；

S4、增加ID2字段，将线层Shape2文件中的数据按照更新后的ID字段中元素值的降序排列，并用ID2字段对更新后的ID字段中的重复元素用正整数按顺序依次进行赋值，导出为点线层Shape3文件；

S5、将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，得到相交后的结果，导出为点线层Shape4文件；

S6、将点线层Shape4文件加载到Arcgis平台，按照更新后的ID字段中元素值的降序和ID2字段中元素值的升序对数据进行排序，并新增字段计算对应元素值；

S7、保存当前处理后的数据，导出为.XLS文件，选择更新后的ID字段及对应的字段后导出.Csv文件；

S8、将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。

步骤S1中的线层Shape文件为图层文件，包括道路路段；道路路段为线层要素，包括字段编号FID、道路等级Class、道路宽度Width，以及交通路网名称Name字段。

步骤S1中的具体方法为：

S1-1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，将线层Shape文件加载到Arcgis平台，并利用Arcgis平台的ArcCatalog工具建立地理数据库；

S1-2、导入线层Shape文件的单个线层要素，新建拓扑检查，通过修正使道路路段首尾相接，得到闭合空间数据；修正包括删除重叠、相交和间隙的道路线段。

步骤S3中将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据的具体方法为：

S3-1、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的起始点和终点处各创建一个点，得到每条道路的起始点和终点数据；其中输入要素包括起始点、折点和终点；

S3-2、将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的折点处创建一个点，得到每条道路的折点数据。

步骤S5中得到相交后的结果的具体方法为：

将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，生成包含交通网络名称的Name_1字段。

步骤S6中新增字段计算对应元素值的具体方法为：

S6-1、增加与更新后的ID字段元素个数相同的ID3字段，将Name_1字段中某位置处的交通网络名称在Name字段中对应的更新后的ID字段中的元素值作为ID3字段中该位置处的元素值；

S6-2、增加与ID3字段元素个数相同的Rep字段，判断更新后的ID字段与ID3字段中相同位置处的元素值是否相等，若是则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为1；否则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为0；

S6-3、增加与Rep字段元素个数相同的Acc字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，当Rep字段中某位置处的元素值为1时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为0；当Rep字段中某位置处的元素值为0时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为截止到该位置处0元素值在Rep字段中出现的次数；

S6-4、增加与Acc字段元素个数相同的Acc_0字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，在Acc_0字段每个元素中记录Acc字段元素值为0的出现总次数；

S6-5、增加与Acc字段元素个数相同的First字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，获取元素值1出现在Acc字段中的位置，并将First字段在该位置处的元素值设置为1，将First字段中其余元素值设置为0；

S6-6、增加与Acc字段元素个数相同的End字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中， 获取字段Acc中的元素值与字段Acc_0中的元素值相等的位置，将End字段中该位置处的元素值设置为1；将End字段中其余元素值设置为0。

步骤S7中选择更新后的ID字段及对应的字段的具体方法为：选取First字段中的元素等于1的部分First字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段；选取End字段中的元素等于1的部分End字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段。

步骤S8的具体过程为：

将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，基于两个文件中的更新后的ID字段的元素值，使得线层Shape2文件中的起始点与First字段对应的Name_1字段中的元素匹配，以及使得线层Shape2文件中的终点与End字段对应的Name_1字段中的元素匹配，即实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。

在本发明的一个实施例中：

如表1所示，步骤S2的ID字段赋值结果包括：

表1

如表2所示，步骤S3过程结束后的ID字段中的元素出现重复（线元素变成点元素），步骤S4的ID2字段赋值结果包括（表中锦程路、桥和路以及蚝乡路都没有进行穷举，例当前锦程路并不止三个“点”）：

表2

如表3所示，步骤S5过程结束后的ID2字段中的元素出现重复，步骤S6结束时各字段内容包括：

表3

以锦程路为例，步骤S6结束后选取First字段中元素为1和End字段中元素为1及对应的Name_1字段和ID字段，保存为.Csv文件，则.Csv文件中：

ID：1，Name_1：蚝业路，First：1，End：0；

ID：1，Name_1：锦程大道，First：0，End：1。

由.Csv文件与线层Shape2文件中的数据进行匹配，Shape2文件中ID元素值与.Csv文件中ID元素值相等时，例如都为1，则得到Shape2文件中锦程路的起始点为蚝业路，终点为锦程大道，实现利用计算机对文件中的起终点进行提取，且能够批量提取。

First字段中元素为1的位置处用于表示道路的起点，End字段中元素为1的位置处用于表示道路的终点。

以上所有表格，由于数据过长没有进行穷举，其中Name_1字段和Name字段均处理一个路网的数据，两者包括的路段信息（道路等级Class、道路宽度Width，以及交通路网名称Name）都相同，即Name_1字段中包括蚝业路则Name字段一定有蚝业路，Name字段中包括蚝毛路则Name_1字段一定有蚝毛路。

本发明通过批量提取城市区域交通路网道路起终点属性方法，完成城市区域路网中道路起终点命名无法全自动提取的技术难题。本发明能够大大减少人工处理数据的错误率及人工判断的时间等烦琐操作。实现效率高，有良好的用户体验效果。本发明能够实现对城市区域交通路网批量提取道路起终点属性，对城市交通路网规划有重要的意义。

Claims (5)

1.一种城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，对线层Shape文件进行拓扑检查并修正；

S2、增加ID字段，利用ID字段用正整数按顺序依次给修正后的数据进行赋值，保存为线层Shape2文件；

S3、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据；将属于同一条道路的点采用该道路对应的ID字段的元素值进行赋值，得到更新后的ID字段；

S4、增加ID2字段，将线层Shape2文件中的数据按照更新后的ID字段中元素值的降序排列，并用ID2字段对更新后的ID字段中的重复元素用正整数按顺序依次进行赋值，导出为点线层Shape3文件；

S5、将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，得到相交后的结果，导出为点线层Shape4文件；

S6、将点线层Shape4文件加载到Arcgis平台，按照更新后的ID字段中元素值的降序和ID2字段中元素值的升序对数据进行排序，并新增字段计算对应元素值；

S7、保存当前处理后的数据，导出为.XLS文件，选择更新后的ID字段及对应的字段后导出.Csv文件；

S8、将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，实现城市区域路网批量提取道路起终点属性；

步骤S1中的线层Shape文件为图层文件，包括道路路段；道路路段为线层要素，包括字段编号FID、道路等级Class、道路宽度Width，以及交通路网名称Name字段；

步骤S5中得到相交后的结果的具体方法为：

将点线层Shape3文件和线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并将两个文件的点层要素和线层要素相交，生成包含交通网络名称的Name_1字段；

步骤S6中新增字段计算对应元素值的具体方法为：

S6-1、增加与更新后的ID字段元素个数相同的ID3字段，将Name_1字段中某位置处的交通网络名称在Name字段中对应的更新后的ID字段中的元素值作为ID3字段中该位置处的元素值；

S6-2、增加与ID3字段元素个数相同的Rep字段，判断更新后的ID字段与ID3字段中相同位置处的元素值是否相等，若是则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为1；否则将Rep字段中对应位置处的元素值设置为0；

S6-3、增加与Rep字段元素个数相同的Acc字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，当Rep字段中某位置处的元素值为1时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为0；当Rep字段中某位置处的元素值为0时，将Acc字段中对应位置处的元素值设置为截止到该位置处0元素值在Rep字段中出现的次数；

S6-4、增加与Acc字段元素个数相同的Acc_0字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，在Acc_0字段每个元素中记录Acc字段元素值为0的出现总次数；

S6-5、增加与Acc字段元素个数相同的First字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，获取元素值1出现在Acc字段中的位置，并将First字段在该位置处的元素值设置为1，将First字段中其余元素值设置为0；

S6-6、增加与Acc字段元素个数相同的End字段，在更新后的ID字段的同一个元素值对应的数据中，获取字段Acc中的元素值与字段Acc_0中的元素值相等的位置，将End字段中该位置处的元素值设置为1；将End字段中其余元素值设置为0。

2.根据权利要求1所述的城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其特征在于，步骤S1中的具体方法为：

S1-1、获取城市区域交通路网线层Shape文件，将线层Shape文件加载到Arcgis平台，并利用Arcgis平台的ArcCatalog工具建立地理数据库；

S1-2、导入线层Shape文件的单个线层要素，新建拓扑检查，通过修正使道路路段首尾相接，得到闭合空间数据；修正包括删除重叠、相交和间隙的道路线段。

3.根据权利要求1所述的城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其特征在于，步骤S3中将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，并处理得到每条道路的起始点、折点和终点数据的具体方法为：

S3-1、将线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的起始点和终点处各创建一个点，得到每条道路的起始点和终点数据；其中输入要素包括起始点、折点和终点；

S3-2、将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，利用Arcgis平台的Arctoolbox工具将得到起始点和终点数据的线层Shape2文件作为输入要素，并在每个输入要素的折点处创建一个点，得到每条道路的折点数据。

4.根据权利要求1所述的城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其特征在于，步骤S7中选择更新后的ID字段及对应的字段的具体方法为：选取First字段中的元素等于1的部分First字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段；选取End字段中的元素等于1的部分End字段，并选取First字段中的元素等于1对应的Name_1字段和更新后的ID字段。

5.根据权利要求4所述的城市区域路网批量提取道路起终点属性的方法，其特征在于，步骤S8的具体过程为：

将步骤S2的线层Shape2文件加载到Arcgis平台，连接步骤S7的.Csv文件，基于两个文件中的更新后的ID字段的元素值，使得线层Shape2文件中的起始点与First字段对应的Name_1字段中的元素匹配，以及使得线层Shape2文件中的终点与End字段对应的Name_1字段中的元素匹配，即实现城市区域路网批量提取道路起终点属性。

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