一种复杂道路网中心线自动提取算法

刘昌振，马红

(1.重庆市勘测院，重庆 401121； 2.重庆市地理国情监测工程技术研究中心，重庆 401121)

1 引 言

道路作为地理信息要素的重要组成部分，是数据生产过程中重点采集的对象，道路中心线是路径规划、导航等应用的基础数据。基础测绘数据入库一般要求提取道路中心线，并建立正确的拓扑关系和连通性。在实际生产中，一般先采集道路边线，再根据道路边线获取道路中心线，因此，实现从道路边线中自动提取中心线可以有效提高生产效率。目前，关于中心线自动提取的研究较多，如董箭等[1]提出了一种基于缓冲区边界相向逼近求交模型的中心线生成算法，杨得志等[2]提出一种单位圆滚动追踪算法提取中心线，艾廷华等[3]、钟世彬等[4]、罗小飞等[5]、李功权等[6]通过建立约束Delaunay三角网提取中心线，并基于三角网的邻接关系确定道路起点和交叉口，杨伟等[7]基于Delaunay三角网从众源轨迹数据提取中心线，朱庄生等[8]基于道路轮廓自动生成道路中心线，乔庆华[9]等通过改进Voronoi图提取面状河流中轴线，江岭等[10]提出一种基于欧式距离分配的面状河流图斑中轴线提取方法，王新生等[11]对比了Voronoi图矢量法和欧式距离区域分配栅格法提取复杂多边形中轴线，胡鹏等[12]总结和对比了多种中心线提取的算法，并提出了理论上较为严密的点对序列法和地图代数多边形中轴法。以上算法对提取中心线有较好的效果，基于三角网的邻接关系可以确定简单道路的交叉口，但很难正确提取复杂道路交叉口。……