CN115375872A - 一种gnss测量线状地物自动勾绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，计算基线段方位角，以其终点为向量起点、各碎步点为向量终点，计算距离、方位角，按照距离进行递增冒泡排序，以测量点坐标、距离、夹角组成数组；设定阈值，判断数组中首个夹角小于阈值的测量点，剔除此点后得到新的集合；以最新两个符合规则的点构成新的有向基线段，重复步骤直至无符合规则的测量点Pm+1；若集合内测量点个数不小于2，那么以距点Pm最近的测量点、距该点最近的点构成新的有向基线段并更新集合，重复上述步骤。本发明自动实现多段线节点筛选，完成线状地物属性线的自动勾绘，简化线勾绘方式且保证点不缺漏，为图形绘制提供参照，降低作业难度与工作压力。
Description
技术领域
本发明涉及工程测量数据处理技术领域，具体涉及一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法。
背景技术
工程测量领域，使用GNSS接收机进行测量已经得到广泛应用，可以直接采集碎步点三维坐标以及点属性，具有测量速度快、采集便捷等优点。项目的完成不仅限于采集完成，还包括提供高质量的地形图成果，才能保证业主对测绘成果的可用性。
完成外业勘测工作后，内业整理仍然采用“内业人员基于点属性进行人工判别以及现场回忆”的方法，要求内业人员及时完成地形图绘制，作业效率较低、作业压力较大。其中线状地物只能依靠作业人员人工拾取连线，速度较慢，而且反复缩放过程中易导致错连、漏连等情况。因为线状地物对图形绘制具有参照、基准作用，快速实现线状地物勾绘必然对整个内业整理工作起到事半功倍的效果。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，在指定首点以及第二点的约束下根据碎步点属性在GNSS测量展点成果中完成线状地物自动勾绘。
技术方案：本发明提供了一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，包括如下步骤：
步骤1：利用GNSS接收机测量碎步点坐标，同步编辑添加点属性，导出.dat测量文件，在南方CASS软件中读取并展高程点、展野外测点代码；
步骤2：依次拾取线状地物同侧第一点P1、第二点P2，构成有向基线段Xbase，同时以点P1与P2属性过滤高程点，获取线状地物测量点集合G＝{C1，…，Cn}；
步骤3：计算基线段Xbase的方位角Absae，并以基线段Xbase的终点为向量起点、以C1，…，Cn为向量终点，计算向量VC1，…，VCn的距离LC1，…，LCn、方位角AC1，…，ACn，得到基线段Xbase与向量VC1，…，VCn间的夹角J＝|Absae-AC1|，…，|Absae-ACn|，按照距离L进行递增冒泡排序，然后以测量点坐标、夹角J、距离L组成数组M；
步骤4：设定阈值e，判断数组M中首个夹角J小于阈值e的测量点，记为点Pj(j＝3，…)，剔除此点后得到新的集合G＝{C1，…，Cn-1}；
步骤5：以最新的两个符合规则的点Pj-1、Pj构成新的有向基线段Xbase，重复步骤3至步骤4，直至无符合规则的测量点Pm+1，组成1个点集合G1＝{P1，…，Pm}；
步骤6：如果集合G内测量点个数不小于2，那么以距点Pm最近的测量点、距该测量点最近的测量点构成新的有向基线段Xbase，并且更新集合G，重复步骤3至步骤5，直至集合G内测量点个数小于2，得到k个点集集合Gs＝{G1，…，Gk}；
步骤7：识别结束后，根据集合Gs进行多段线绘制，完成线状地物自动勾绘；
步骤8：如有多条线状地物，重复步骤2至步骤7，直至完成所有线状地物自动勾绘。
进一步地，所述步骤3中，方位角是指从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
进一步地，所述步骤4中，阈值e用于剔除线状地物竖向测量点，利用距离排序识别出正确的线状地物连接点，其值由测量点间隔、线状地物宽度、整体走向确定。
有益效果：
本发明提供的一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，能够在指定首点以及第二点的约束下根据碎步点属性在GNSS测量展点成果中完成线状地物自动勾绘，有两方面的优点：一方面是采用循环、判断、迭代的规则可以自动实现多段线节点(碎步点)的筛选，从而完成线状地物属性线的自动勾绘，简化线勾绘方式、提升勾绘效率，且保证点不缺漏；另一方面是现状地物的快速、自动勾绘可为图形绘制提供参照、基准，降低作业难度与工作压力，从而提升工作成果提交进度。
附图说明
图1是本发明实施的流程图；
图2是本发明CASS中碎步点展点平面图；
图3是本发明的线状地物自动勾绘平面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，包括以下步骤：
步骤1：利用GNSS接收机测量碎步点坐标，同步编辑添加点属性，导出.dat测量文件，再在南方CASS软件中读取并展高程点、展野外测点代码。
步骤2：依次拾取线状地物同侧第一点P1、第二点P2，构成首个有向基线段Xbase，同时以点P1与P2属性过滤高程点，获取线状地物测量点集合G＝{C1，…，Cn}。
步骤3：计算基线段Xbase的方位角Absae，并以基线段Xbase的终点为向量起点、以C1，…，Cn为向量终点，计算向量VC1，…，VCn的距离LC1，…，LCn、方位角AC1，…，ACn，得到基线段Xbase与向量VC1，…，VCn间的夹角J＝|Absae-AC1|，…，|Absae-ACn|，按照距离L进行递增冒泡排序，后以测量点坐标、夹角J、距离L组成数组M。本发明中，方位角是指从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
步骤4：设定阈值e，判断数组M中首个夹角J小于阈值e的测量点，记为点Pj(j＝3，…)，剔除此点后得到新的集合G＝{C1，…，Cn-1}，阈值e用于剔除线状地物竖向测量点，利用距离排序识别出正确的线状地物连接点，其值通常由测量点间隔、线状地物宽度、整体走向确定。
步骤5：点Pj-1、Pj构成新的有向基线段Xbase，重复第三步至第四步，直至无符合规则的测量点Pm+1，组成1个点集合G1＝{P1，…，Pm}。
步骤6：如果集合G内测量点个数不小于2，那么以距点Pm最近的测量点、距此点最近的测量点构成新的有向基线段Xbase，并且更新集合G，重复第三步至第五步，直至集合G内测量点个数小于2，得到k个点集集合Gs＝{G1，…，Gk}。
步骤7：识别结束后，根据集合Gs进行多段线绘制，完成线状地物自动勾绘。
步骤8：如有多条线状地物，重复第二步至第七步，直至完成所有线状地物自动勾绘。
根据图1所示的方法流程，本实施例以勾绘1公里公路边界点为应用实例，对本发明进一步阐明：
第一步，使用GNSS接收机采集公路边界点及其他特征碎步点，并且注明特征属性，后将成果在CASS中展高程点与展野外测点代码，如图2所示。
第二步，人工判断、选定公路同侧边界点的首个点P1、第二个点P2，构成首个有向基线段Xbase，基于此两点属性过滤得有效的边界测量碎步点集(C1，…，C101，且不包含P1、P2)。
第三步，计算基线段Xbase的方位角，并以Xbase的终点(Xbase，Ybase)与点C1，…，C101(Xn，Yn)组成向量，用公式
计算距离，用公式(1)计算方位角并且得到与基线段Xbase的方位角间差值。
式中，α＝atan((Xn-Xbase)/(Yn-Ybase))。
然后按照距离进行递增冒泡排序得到含点坐标信息、距离、角差值的有序数组M。
第四步，设定阈值e＝18(通常由测量点间隔、线状地物宽度、整体走向等确定)，从有序(距Xbase终点的距离递增排序)数组M中按行查到首个角差值小于阈值e的边界测量碎步点，得到一个节点P3(数组中下划线行)，剔除此点后得到新碎步点集(C1，…，C100，且不包含P1、P2、P3)。
第五步，以最新的两个符合规则的点构成新的基线段Xbase，重复第三步至第四步，直至无符合规则的测量点P52，组成1个点集合G1＝{P1，…，P51}。
第六步，此时新碎步点集仍有52个点，因其点数不小于2，则取距P51最近的点以及距此最近点最近的点构成新的有向基线段Xbase，并且更新集合G(又减少2个)，重复第三步至第五步，直至集合G内测量点个数小于2，得到k个点集集合Gs＝{G1，…，Gk}。
第七步，识别结束后，根据集合Gs依次利用“Polyline aline＝new Polyline()；”绘制多段线，如图3所示，完成线状地物自动勾绘。
第八步，如有多条线状地物，重复第二步至第七步，直至完成所有线状地物自动勾绘。
本发明提供的一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，能够在指定首点以及第二点的约束下根据碎步点属性在GNSS测量展点成果中完成线状地物自动勾绘，有两方面的优点：一方面是采用循环、判断、迭代的规则可以自动实现多段线节点(碎步点)的筛选，从而完成线状地物属性线的自动勾绘，简化线勾绘方式、提升勾绘效率，且保证点不缺漏；另一方面是现状地物的快速、自动勾绘可为图形绘制提供参照、基准，降低作业难度与工作压力，从而提升工作成果提交进度。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种GNSS测量线状地物自动勾绘方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：利用GNSS接收机测量碎步点坐标，同步编辑添加点属性，导出.dat测量文件，在南方CASS软件中读取并展高程点、展野外测点代码；
步骤2：依次拾取线状地物同侧第一点P1、第二点P2，构成有向基线段Xbase，同时以点P1与P2属性过滤高程点，获取线状地物测量点集合G＝{C1，…，Cn}；
步骤3：计算基线段Xbase的方位角Absae，并以基线段Xbase的终点为向量起点、以C1，…，Cn为向量终点，计算向量VC1，…，VCn的距离LC1，…，LCn、方位角AC1，…，ACn，得到基线段Xbase与向量VC1，…，VCn间的夹角J＝|Absae-AC1|，…，|Absae-ACn|，按照距离L进行递增冒泡排序，然后以测量点坐标、夹角J、距离L组成数组M；
步骤4：设定阈值e，判断数组M中首个夹角J小于阈值e的测量点，记为点Pj(j＝3，…)，剔除此点后得到新的集合G＝{C1，…，Cn-1}；
步骤5：以最新的两个符合规则的点Pj-1、Pj构成新的有向基线段Xbase，重复步骤3至步骤4，直至无符合规则的测量点Pm+1，组成1个点集合G1＝{P1，…，Pm}；
步骤6：如果集合G内测量点个数不小于2，那么以距点Pm最近的测量点、距该测量点最近的测量点构成新的有向基线段Xbase，并且更新集合G，重复步骤3至步骤5，直至集合G内测量点个数小于2，得到k个点集集合Gs＝{G1，…，Gk}；
步骤7：识别结束后，根据集合Gs进行多段线绘制，完成线状地物自动勾绘；
步骤8：如有多条线状地物，重复步骤2至步骤7，直至完成所有线状地物自动勾绘。
2.根据权利要求1所述的GNSS测量线状地物自动勾绘方法，其特征在于，所述步骤3中，方位角是指从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
3.根据权利要求1所述的GNSS测量线状地物自动勾绘方法，其特征在于，所述步骤4中，阈值e用于剔除线状地物竖向测量点，利用距离排序识别出正确的线状地物连接点，其值由测量点间隔、线状地物宽度、整体走向确定。
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