一种智能化地理测绘数据处理方法及系统与流程

本发明涉及地理测绘数据处理，特别是一种智能化地理测绘数据处理方法及系统。

背景技术：

1、地理测绘技术随着科学技术的进步和应用需求的增加，经历了快速的发展。从传统的二维平面测绘到现在的三维地理信息系统（3d gis），地理测绘技术已经广泛应用于城市规划、灾害应急、环境监测等多个领域，三维地理测绘技术的核心在于获取、处理和分析三维空间数据，以建立精确的三维城市模型，近年来，随着激光雷达（lidar）、无人机（uav）和高精度卫星成像等技术的发展，三维地理测绘的数据获取手段得到了显著提升，通过这些先进技术，能够高效、精确地获取大规模、高清晰度的地理数据，为三维城市模型的建立和维护提供了坚实的基础，但现有技术仍存在缺陷，在快速发展的城市环境中，地理数据的变化频繁且复杂，现有的技术手段在处理大规模、多源、实时更新的数据时，显得力不从心，且对于城市变化方面无法准确预测和优化变化数据，影响三维城市模型的精度和可靠性。

技术实现思路

1、鉴于上述现有的智能化地理测绘数据处理方法及系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于在快速发展的城市环境中，地理数据的变化频繁且复杂，现有的技术手段在处理大规模、多源、实时更新的数据时，显得力不从心，且对于城市变化方面无法准确预测和优化变化数据，影响三维城市模型的精度和可靠性。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能化地理测绘数据处理方法，其包括，获取当前的标准化城市三维地理测绘数据，统一坐标建立当前三维城市模型；根据实时三维地理测绘数据定义城市事件，并记录变化数据和城市事件之间映射关系；确定城市事件在三维城市模型中的最小边界框，检测变化数据种类并进行优化，预测最优变化数据；根据预测的最优变化数据对三维城市模型进行更新并对最优变化数据进行存储。

4、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述获取当前的标准化城市三维地理测绘数据，统一坐标建立当前三维城市模型指通过gis系统和城市测绘传感器收集城市三维地理测绘数据作为原始数据，并进行格式统一处理，将不同坐标系的三维地理测绘数据统一到标准坐标系中，使用快速密集立体算法进行三维城市模型构建，并映射纹理形成当前三维城市模型h。

5、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述根据实时三维地理测绘数据定义城市事件，并记录变化数据和城市事件之间映射关系指实时收集城市三维地理测绘数据与当前城市三维地理测绘数据进行对比记录变化数据包括几何数据、纹理数据以及属性数据，并根据变化数据定义城市事件，每个城市事件包括事件类型、发生时间以及对应变化数据，建立对应变化数据与城市事件之间的映射关系。

6、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述确定城市事件在三维城市模型中的最小边界框，检测变化数据种类指根据变化数据确定城市事件坐标以及变化区域，确定三维城市模型中变化区域的最小边界框并根据城市事件坐标进行定位，根据变化数据更新当前三维城市模型h得到三维城市模型h,；

7、计算变化数据与原始数据的几何数据匹配度m：

8、；

9、其中，vi，k为变化数据中第k个几何数据，vj，k为原始数据中第k个几何数据，wk为第k个几何数据的权重，n为几何数据数量；

10、计算变化数据与原始数据的纹理数据匹配度s：

11、；

12、其中ti，p为变化数据中第p个纹理数据，tj，p为原始数据中第p个纹理数据，m为纹理数据数量；

13、计算变化数据与原始数据的属性数据匹配度z：

14、；

15、其中ai，q为变化数据中第q个属性数据，aj，q为原始数据中第q个属性数据，z为属性数据数量；

16、根据计算的几何数据匹配度m、纹理数据匹配度s以及属性数据匹配度z，设定匹配度阈值，将其中低于匹配度阈值的数据种类作为最终的变化数据种类，并记录最终变化数据种类中每种数据的最高匹配度，将得出最高匹配度的变化数据和原始数据进行关联映射并记录。

17、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述进行优化，预测最优变化数据指确定最终变化数据种类后，将最终变化数据种类中每种数据的每个数据进行分离形成单独数据个体，每个数据个体只包含一种数据中的一个数据，将每个数据个体形成一个假设h，将所有假设h形成初始种群，设定迭代次数并利用遗传算法进行初始种群迭代优化形成遗传种群；

18、提取遗传种群中所有假设h并获得每个假设hi对应的假设三维城市模型hi，收集城市历史三维地理测绘数据拟合分析假设hi下出现三维城市模型h,的概率并收集城市历史事件计算假设hi的出现概率以及三维城市模型h,的出现概率；

19、使用贝叶斯网络计算在三维城市模型h,下出现假设hi的概率：

20、；

21、根据城市历史事件计算得到假设三维城市模型hi出现概率，并计算假设hi的调整因子f（hi）：

22、；

23、其中为第一调整常数，a（hi）为归一化因子；

24、对假设hi进行评分：

25、；

26、其中eii为假设hi的评分，为第一调整常数；

27、选择所有假设h中评分最高的假设h*作为最优假设，并提取最优假设h*的三维城市模型h*、以及，计算最优假设h*的调整因子f（h*）；

28、计算最优假设h*与其余假设hi的相互作用成本gi*：

29、；

30、同步计算其余假设之间的相互作用成本gij，组合形成相互作用矩阵g：

31、；

32、其中m为遗传种群中假设数量减一；

33、定义布尔向量为y，布尔向量中每个元素yi表示假设hi是否被选择，若选择则为1，否则为0，根据布尔向量定义目标函数为：

34、；

35、其中t为转置操作；

36、随机生成多个假设组合作为初始解，计算每个初始解的目标函数值，并将目标函数值高的初始解进行优化，使用遗传算法求解目标函数选择目标函数值最高的假设组合作为最优的假设组合；

37、提取最优假设组合中每个假设代表的变化数据进行组合形成最优变化数据。

38、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述根据预测的最优变化数据对三维城市模型进行更新指预测得到最优变化数据后根据最优变化数据对三维城市模型h,进行更新形成预测三维城市模型h,,,并将预测三维城市模型h,,与三维城市模型h,同步进行展示。

39、作为本发明所述智能化地理测绘数据处理方法的一种优选方案，其中：所述对最优变化数据进行存储指得到最优变化数据后将最优变化数据与预测三维城市模型h,,同步存储指数据库中，并按照时间顺序排序进行分类存储。

40、本发明的另外一个目的是提供一种智能化地理测绘数据处理系统，其包括，数据收集模块，用于收集城市三维地理测绘数据并进行处理；

41、模型建立模块，用于根据城市三维地理测绘数据建立三维城市模型并更新三维城市模型；

42、事件记录模块，用于定义城市事件，并记录城市事件和变化数据以及映射关系；

43、变化预测模块，用于根据城市时间和变化数据分析变化数据种类，并进行假设预测最优变化数据；

44、记录存储模块，用于记录存储最优变化数据和预测三维城市模型。

45、一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述智能化地理测绘数据处理方法的步骤。

46、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述智能化地理测绘数据处理方法的步骤。

47、本发明有益效果为：本发明通过收集城市三维地理测绘数据建立三维城市模型，并记录城市事件和变化数据，通过分析变化数据种类并预测最优变化数据得到预测三维城市模型，提高了处理多源数据的效率，并大幅提升了城市变化预测的精确度和灵活度，从而实现高效城市地理三维测绘数据管理。

技术特征：

1.一种智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述获取当前的标准化城市三维地理测绘数据，统一坐标建立当前三维城市模型指通过gis系统和城市测绘传感器收集城市三维地理测绘数据作为原始数据，并进行格式统一处理，将不同坐标系的三维地理测绘数据统一到标准坐标系中，使用快速密集立体算法进行三维城市模型构建，并映射纹理形成当前三维城市模型h。

3.如权利要求2所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述根据实时三维地理测绘数据定义城市事件，并记录变化数据和城市事件之间映射关系指实时收集城市三维地理测绘数据与当前城市三维地理测绘数据进行对比记录变化数据包括几何数据、纹理数据以及属性数据，并根据变化数据定义城市事件，每个城市事件包括事件类型、发生时间以及对应变化数据，建立对应变化数据与城市事件之间的映射关系。

4.如权利要求3所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述确定城市事件在三维城市模型中的最小边界框，检测变化数据种类指根据变化数据确定城市事件坐标以及变化区域，确定三维城市模型中变化区域的最小边界框并根据城市事件坐标进行定位，根据变化数据更新当前三维城市模型h得到三维城市模型h,；

5.如权利要求4所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述进行优化，预测最优变化数据指确定最终变化数据种类后，将最终变化数据种类中每种数据的每个数据进行分离形成单独数据个体，每个数据个体只包含一种数据中的一个数据，将每个数据个体形成一个假设h，将所有假设h形成初始种群，设定迭代次数并利用遗传算法进行初始种群迭代优化形成遗传种群；

6.如权利要求5所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述根据预测的最优变化数据对三维城市模型进行更新指预测得到最优变化数据后根据最优变化数据对三维城市模型h,进行更新形成预测三维城市模型h,,,并将预测三维城市模型h,,与三维城市模型h,同步进行展示。

7.如权利要求6所述的智能化地理测绘数据处理方法，其特征在于：所述对最优变化数据进行存储指得到最优变化数据后将最优变化数据与预测三维城市模型h,,同步存储指数据库中，并按照时间顺序排序进行分类存储。

8.一种如权利要求1-7任一所述的智能化地理测绘数据处理方法的智能化地理测绘数据处理系统，其特征在于：包括：

9.一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的智能化地理测绘数据处理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的智能化地理测绘数据处理方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种智能化地理测绘数据处理方法及系统，涉及地理测绘数据处理技术领域，包括获取当前的标准化城市三维地理测绘数据，统一坐标建立当前三维城市模型；根据实时三维地理测绘数据定义城市事件，并记录变化数据和城市事件之间映射关系；确定城市事件在三维城市模型中的最小边界框，检测变化数据种类并进行优化，预测最优变化数据；根据预测的最优变化数据对三维城市模型进行更新并对最优变化数据进行存储。本发明提高了处理多源数据的效率，并大幅提升了城市变化预测的精确度和灵活度，从而实现高效城市地理三维测绘数据管理。

技术研发人员：霍太莹,赵莹,尹鹏程
受保护的技术使用者：山东省物化探勘查院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23