(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210690789.2 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 滁州学院 地址 239000 安徽省滁州市琅琊区会峰西 路1号 (72)发明人 赵明伟　赵元元　王春　杨灿灿　 黄骁力　江岭　徐燕　 (74)专利代理 机构 北京众合佳创知识产权代理 有限公司 16 020 专利代理师 龙凯 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种高精度道路DE M构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种高精度道路DEM构建方 法， 涉及高精度数字高程模型构建技术领域， 其 技术方案要点是包括如下步骤： S1， 对采集的道 路侧边线和中心线按照一定步长插入节点， 并基 于Lidar点数据计算节点高程值； S2， 对侧边线和 中心线节点的高程值动态调整， 消除异常抖动； S3， 生成道路面高程点， 构建道路面局部形态控 制方程， 以侧边线和中心线节 点构建精度控制方 程； S4， 联立方程求解， 得到道路面高程点的高程 值， 进而插值得到道路DEM。 本发明提出的道路 DEM构建方法， 充分考虑了道路侧边线和道路中 心线对道路形态的控制作用， 同时融合道路表面 几何与语义信息， 使得构建的道路DEM符合实际 道路的形态特 征。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114969944 A 2022.08.30 CN 114969944 A 1.一种高精度道路DE M构建方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1， 以拟构建的道路DEM的格网尺寸为步长， 分别沿道路的两个侧边线和中心线按照步 长插入节点； S2， 对两条道路侧边线中插入 的所有节点， 以拟构建的道路DEM格网尺寸为半径， 以节 点为半径 生成位于道路内部的搜索半圆， 统计落入搜索半圆内的Lidar高程点的平均值， 将 其赋值给对应节点作为高程初始值； S3， 对道路中心线中插入 的所有节点， 以拟构建的道路DEM格网尺寸为半径， 以节点为 半径生成位于道路内部的搜索圆， 统计落入搜索圆内的Lidar高程点的平均值， 将其赋值给 对应节点作为高程初始值； S4， 对两条道路侧边线和一条道路中心线所插入节点的高程值做动态调整， 消除异常 抖动； S5， 对所有节点进行坐标转换， 使两条道路侧边线上、 以及道路中心线上的节点分别在 水平方向上排列， 而从道路一段开始的第一条道路侧边线、 中心线、 第二条道路侧边线上相 同次序的节点在垂直方向上排列； S6， 对坐标转换完成的点集， 在第一条道路侧边线节点与道路中心线节点之间， 以及道 路中心线与第二条道路侧边线节点之间， 依次按照拟构建道路DE M格网尺寸插 入节点； S7， 对步骤S6得到的点集， 在水平方向上和垂直方向上分别构建形态约束方程组， 其中 两条道路侧边线及道路中心线上节点的高程 为已知， 步骤S6中插 入的节点高程 为未知； S8， 联立方程组并求 解， 得到所有点的高程 值； S9， 将点做坐标逆变换， 然后以得到的点数据采用反距离加权插值， 得到最终道路DEM 结果。 2.根据权利要求1所述的一种高精度道路DEM构建方法， 其特征在于， 所述步骤S4的具 体过程为： S41， 确定一个距离参数； S42， 读入一条道路侧边线数据， 将其首尾两个节点， 记为A和B， 标记为 不可编辑； S43， 判断A、 B两点的水平距 离LAB， 如果LAB小于距离参数， 则执行步骤S45， 否则依次遍历 A、 B之间的其余道路侧边线上的节点， 计算节点与A、 B水平连线的距离值， 并选择距离值最 大的点， 记为C， 将C点标记为 不可编辑； S44， 分别将A、 C作为首尾点执 行步骤S43， 将C、 B作为首尾点执 行步骤S43； S45， 对首尾两点之间的点实施移动平均平滑操作， 具体操作步骤为： 从距离首节点最 近的那个节 点开始， 判断该点是否标记为不可编辑， 如果没有标记， 则取该点左边点、 该点、 该点右边点高程值的平均值， 然后将该点值改为计算得到的平均值， 并继续按照本步骤处 理下一个节点， 如果该点标记为 不可编辑， 则直接处 理下一个节点， 直到尾节点。 3.根据权利要求2所述的一种高精度道路DEM构建方法， 其特征在于， 所述步骤S7的具 体过程为： S71， 将步骤S6得到的点数据向外扩充一周， 距原来点数据集边界上点的距离为拟构建 道路DEM的格网尺寸， 假设原点数据集为M行、 N列， 则扩充后的点数据集为M+2行、 N+2列， 且 相邻点之间的距离为道路DE M格网尺寸； S72， 对点数据集的每一个非边界点， 取其左边点、 右边点及其自身构建水平方向上的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114969944 A 2形态约束方程， 方程数量 为M×N， 将其联合 为一个方程组； S73， 对点数据集的每一个非边界点， 取其上边点、 下边点及其自身构建垂直方向上的 形态约束方程， 方程数量 为M×N， 将其联合 为一个方程组； S74， 依次遍历两条道路侧边线、 道路中心线节点， 若节点有高程值， 构建节点位置上的 高程精度约束方程， 最后将所有精度约束方程联和为 一个方程组； S75， 依据最小二乘法原理， 将步骤S72、 步骤S73、 步骤S74得到 的方程组联合为一个大 型线性方程组。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114969944 A 3