一种基于空间计算的国土资源测绘数据处理方法与流程

本发明涉及地理信息，尤其涉及一种基于空间计算的国土资源测绘数据处理方法。

背景技术：

1、在地理信息技术领域，现有技术多采用坐标转换、距离匹配、空间叠置分析、人工规则核验和点云特征提取方式完成测绘数据更新。对于测绘点数量较多的区域，现有方法会通过采样减少数据量，再利用邻域特征提取提高处理效率，以便在较大范围内完成变化识别。

2、现有处理方式通常更关注单个测绘点的位置差异，对图斑边界中连续连接关系的利用不足。采样过程中，边界起止位置、边界方向变化位置和图斑边界交汇位置容易被普通采样规则削弱，导致后续邻域聚合不能准确反映真实边界走势。现有邻域特征提取也多依赖空间距离，难以同时体现边界连接、图斑归属和历史点位变化之间的关联关系。

3、现有变化识别常以局部差异作为判断依据，缺少沿界址链、图斑关系和空间邻近关系传递验证的过程，容易将测绘噪声判断为真实变化，也容易将连续边界变化拆分成多个零散变化结果，从而影响国土资源测绘数据更新的准确性和完整性。

4、因此，如何提供一种基于空间计算的国土资源测绘数据处理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种基于空间计算的国土资源测绘数据处理方法，本发明构建界址链并结合randla-net结构，对国土资源测绘数据进行边界连续采样和测绘邻域编码，利用残差分路回传机制实现差异分解与变化识别，具备边界保持性好、变化识别准确以及测绘数据更新连续性强的优点。

2、根据本发明实施例的一种基于空间计算的国土资源测绘数据处理方法，包括如下步骤：

3、获取国土资源测绘数据，执行空间基准统一与点对象化处理，将当前测绘点与历史测绘点进行匹配；

4、基于匹配后的当前测绘点构建界址链，对界址链中的关键边界点执行保留采样，对界址链外点执行随机采样，得到边界连续采样点集；

5、将边界连续采样点集写入randla-net结构，确定采样点的邻域点集，提取采样点与邻域点之间的测绘邻域关系，生成测绘邻域编码特征；

6、调用randla-net结构中的局部特征聚合结构，计算邻域关系分值，对邻域关系分值进行归一化处理，得到邻域点聚合权重，依据邻域点聚合权重融合测绘邻域编码特征，生成图斑边界增强特征；

7、依据图斑边界增强特征，对当前测绘点与历史测绘点进行差异分解，形成测绘差异残差；

8、提取测绘差异残差的残差类型选定回传路径，对测绘差异残差执行分路回传，生成变化识别结果；

9、基于变化识别结果更新当前测绘点关联的测绘数据，输出国土资源测绘数据处理结果。

10、可选的，所述空间基准统一与点对象化处理包括如下步骤：

11、将国土资源测绘数据转换至同一空间坐标体系，按照测绘时相区分当前测绘点与前序测绘点；

12、对当前测绘点在前序测绘点中筛选空间位置相邻、图斑归属一致、边界归属一致的前序测绘点；

13、计算当前测绘点与筛选出的前序测绘点之间的平面距离，将平面距离最小的前序测绘点作为当前测绘点对应的历史测绘点。

14、可选的，所述构建界址链与随机采样包括如下步骤：

15、依据匹配后的当前测绘点在同一图斑边界中的端点连接关系排列当前测绘点，得到界址链；

16、将界址链起止位置、边界方向变化位置、图斑边界交汇位置、与历史测绘点存在位置差异的边界点确定为关键边界点；

17、对关键边界点执行保留采样，对界址链外点执行随机采样，将关键边界点与随机采样后的界址链外点组成边界连续采样点集。

18、可选的，所述测绘邻域编码特征的生成包括如下步骤：

19、将边界连续采样点集中的每一采样点写入randla-net结构，按照采样点在边界连续采样点集中的空间邻近关系，为每一采样点选取邻域点，确定邻域点集；

20、将采样点与邻域点集中的邻域点进行逐项比对，比对内容包括图斑编号、界址链排列位置、边界延伸方向、相对历史测绘点的位置差异，形成测绘邻域关系；

21、将测绘邻域关系进行编码，形成测绘邻域编码特征。

22、可选的，所述邻域关系分值的计算包括如下步骤：

23、针对同一采样点下的每个邻域点，计算邻域点与采样点之间的平面距离，将平面距离转换为距离分值；

24、比对邻域点与采样点在界址链中的连接状态，将连接状态转换为边界连续分值；

25、按照邻域点与采样点所属图斑之间的同属状态、共边邻接状态、非共边邻接状态和无邻接状态，生成图斑归属分值；

26、将邻域点与采样点相对对应历史测绘点的位置差异方向和当前界址链延伸方向进行匹配，生成时相一致分值；

27、对距离分值、边界连续分值、图斑归属分值和时相一致分值进行求和，得到邻域关系分值。

28、可选的，所述图斑边界增强特征的生成包括如下步骤：

29、针对同一采样点，汇总邻域点集内各邻域点对应的邻域关系分值，形成分值总和；

30、将每个邻域点的邻域关系分值除以分值总和，确定每个邻域点对应的邻域点聚合权重；

31、按照邻域点聚合权重对测绘邻域编码特征进行加权融合，形成图斑边界增强特征。

32、可选的，所述测绘差异残差的形成包括如下步骤：

33、以图斑边界增强特征对应的当前测绘点与对应历史测绘点为差异对象，提取差异对象的平面位置、地类属性、高程值和图斑邻接状态；

34、按照平面位置偏移、地类属性差异、高程差和图斑邻接状态差异，确定残差类型；

35、将残差类型与对应差异内容关联，形成测绘差异残差。

36、可选的，所述测绘差异残差的分路回传包括如下步骤：

37、按照测绘差异残差中的残差类型选定回传路径；

38、残差类型为边界位置残差时，沿同一界址链对平面位置偏移连续的当前测绘点进行回传；

39、残差类型为地类属性残差时，沿图斑邻接状态对地类属性差异一致的当前测绘点进行回传；

40、残差类型为高程变化残差时，沿邻域点集对应的空间邻近关系对高程差连续的当前测绘点进行回传；

41、残差类型为图斑邻接残差时，沿共用界址链对图斑邻接状态差异连续的当前测绘点进行回传；

42、根据各回传路径中的残差分布形成变化识别结果。

43、可选的，所述测绘数据的更新包括如下步骤：

44、变化识别结果为边界位置变化时，按照边界位置变化对应的回传段修正当前测绘点关联的图斑边界；

45、变化识别结果为地类属性变化时，将当前测绘点所属图斑的地类属性更新为变化识别结果对应的地类属性；

46、变化识别结果为高程变化时，将当前测绘点的高程变化内容写入当前测绘点关联的测绘数据；

47、变化识别结果为图斑邻接变化时，将当前测绘点所属图斑的邻接状态更新为变化识别结果对应的图斑邻接状态。

48、可选的，所述国土资源测绘数据处理结果的输出包括如下步骤：

49、汇总更新后的图斑边界、地类属性、高程变化内容和图斑邻接状态，形成更新测绘数据；

50、将局部异常结果对应的当前测绘点写入复核标记；

51、将更新测绘数据和复核标记共同输出为国土资源测绘数据处理结果。

52、本发明的有益效果是：

53、（1）本发明通过对当前测绘点构建界址链，对界址链中的关键边界点执行保留采样，在降低界址链外点数据量的同时保留边界起止位置、边界方向变化位置和图斑边界交汇位置，避免普通随机采样破坏图斑边界连续性，提高边界数据处理的完整性。

54、（2）本发明通过randla-net结构确定邻域点集，结合图斑编号、界址链排列位置、边界延伸方向和历史测绘点位置差异生成测绘邻域编码特征，邻域聚合过程同时体现空间邻近关系和测绘业务关系，提高图斑边界增强特征对真实边界走势的表达能力。

55、（3）本发明通过对测绘差异残差按残差类型选定回传路径，执行分路回传，将连续变化与局部异常区分开来，减少单点误差造成的误判，提高变化识别结果和国土资源测绘数据更新结果的准确性。