一种房屋要素到房屋实体的转换构建方法与流程

本发明涉及测绘与地理信息领域，尤其是涉及一种房屋要素到房屋实体的快速转换构建方法。

背景技术：

1、当前，为更好满足政府、企业和社会公众对测绘地理信息的需求，需要加快构建新型基础测绘体系，全面推进实景三维中国建设。基础地理实体数据建设作为城市级实景三维建设的重要内容。

2、新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件设计了基于1∶500、1∶1000、1∶2000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据的作业流程，可应用于基础地理实体数据的转换生产。但是，该工作流程存在较多的人工作业，对于全市、全省乃至全国的地理实体底板建设，工作量较大、需投入的人力和时间成本较高。

3、房屋实体作为基础地理实体的重要组成部分，也是基础地理实体转换构建的重要内容。房屋要素采集其外围轮廓(墙基外角)及相应的属性信息(房屋名称、楼层数、房屋用途等)，本文即研究通过房屋要素图形和属性信息，提出一种房屋要素到房屋实体的快速转换构建方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种房屋要素到房屋实体的转换构建方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种房屋要素到房屋实体的转换构建方法，方法步骤包括：

4、从待构建房屋实体的所有房屋要素中选取房屋要素作为种子要素，并求取所有和该种子要素图形相交、房屋用途相同且未标记的房屋要素为待匹配房屋要素集；

5、判断种子要素的待匹配房屋要素集是否为空，如果待匹配房屋要素集为空，则利用该种子要素独立构建房屋实体；如果待匹配房屋要素集非空，则将待匹配房屋要素集合中的待匹配房屋要素逐一与种子要素匹配；

6、将判断为匹配的所有房屋要素与种子要素的图形进行合并后作为新的种子要素的图形，并递归求取与新的种子要素图形相交、房屋用途相同且未标记的房屋要素并进行匹配合并，直至不存在相交且未标记的房屋要素。

7、进一步的，利用所述种子要素独立构建房屋实体具体为：房屋实体的概略图形为种子要素的图形，房屋实体的属性值为种子要素对应属性的值，房屋实体挂接与种子要素图元的关系。

8、进一步的，所述待匹配房屋要素集合中的房屋要素与种子要素匹配的具体步骤为：

9、对待匹配要素与种子要素进行房屋名称以及房屋类型匹配；若房屋名称或房屋类型任一不匹配，则标记该待匹配房屋要素对应不同房屋实体；当房屋名称与房屋类型都相匹配，则继续进行后续匹配步骤；

10、将按照房屋用途、复杂程度以及楼层数将房屋分为不同房屋类型，过相对应房屋类型的匹配规则判断种子要素和待匹配要素是否对应同一房屋实体，并作相应标记。

11、进一步的，对所述待匹配要素与种子要素进行房屋名称匹配的具体步骤为：

12、如果房屋名称均非空且房屋名称不同，或种子要素名称为空且待匹配要素名称非空，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，并标记该待匹配房屋要素对应不同房屋实体；

13、如果房屋名称均非空且房屋名称相同，或房屋名称均为空，或种子要素名称非空且待匹配要素名称为空，则认为待匹配要素和种子要素在房屋名称上匹配，并继续后续匹配。

14、进一步的，对所述待匹配要素与种子要素进行房屋类型匹配的具体步骤为：

15、如果待匹配要素与种子要素的房屋类型不同且其中一个要素的房屋类型属于第一房屋类型，或种子房屋为架空房屋且待匹配要素房屋类型不为架空房屋，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，标记待匹配要素对应不同房屋实体；所述第一房屋类型包括棚房和廊房；

16、如果待匹配要素与种子要素的房屋类型相同，或房屋类型均属于第二房屋类型，或种子房屋属于第二房屋类型且待匹配要素房屋类型为架空房屋，则认为待匹配要素和种子要素在房屋名称上匹配，并继续后续匹配；所述第二房屋类型包括建成房屋、高层房屋和突出房屋。

17、进一步的，所述房屋类型按照房屋用途分为住宅与非住宅；

18、若所述房屋用途通为住宅，再基于种子要素的楼层数与图形顶点数目对住宅类型进行分类匹配，具体包括：

19、如果种子要素楼层数小于等于设定楼层阈值且图形顶点数目小于等于设定数量，则认为种子要素为简单低矮住宅；

20、如果种子要素楼层数大于设定楼层阈值或图形顶点数目大于设定数量，进一步判断房屋楼层数是否大于设定楼层阈值，如果房屋楼层数大于设定楼层阈值，则种子要素为普通住宅；如果房屋楼层数小于等于设定楼层阈值，则种子要素为复杂低矮住宅。

21、进一步的，若所述房屋类型为非住宅、普通住宅或复杂低矮住宅，对应的匹配规则具体为：

22、顺序求取种子要素图形顶点落在上的或者待匹配要素图形顶点落在种子要素上的点列，以及每个点具体落的位置，点落的位置包括位于种子要素顶点、待匹配要素顶点以及位于二者顶点的重合点；计算点列长度，即计算点列中点按顺序组成的折线长度，如果点列长度小于长度阈值，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，即标记对应不同房屋实体；

23、如果点列长度大于等于长度阈值，则基于点落的位置为重合点的点的数目进行匹配。

24、进一步的，所述基于点落的位置为重合点的点的数目进行匹配的步骤具体如下：

25、如果点列的点落的位置为重合点的点的数目大于2，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记对应同一房屋实体；

26、如果点列的点落的位置为重合点的点的数目等于2，判断点列中点数目，如果点列中的点数大于2，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记对应同一房屋实体；

27、如果点列中点落的位置为重合点的点的数目小于2，或点列的点落的位置为重合点的点的数目等于2且点列的点数目等于2：

28、寻找种子要素图形的一对直角边，对种子要素和待匹配要素的图形以直角点为圆心，旋转至其中一条直角边与x轴平行；

29、计算旋转后种子要素和待匹配要素的外接矩形，并计算于x、y方向待匹配要素外接矩形超出种子要素外接矩形的部分与种子要素的x、y部分长度的比值ratiox，ratioy；

30、对于计算得到的比值ratiox和ratioy，基于种子要素和待匹配要素在相交部分两侧的线段平行与否，分别设置一个比值阈值来判断待匹配要素与种子要素是否匹配；

31、如果点列中的点落的位置为重合点的点的数目小于2，进一步判断种子要素与待匹配要素的关系类型：

32、对于点列中的点落的位置均为待匹配要素或重合点以及点列中的点落的位置存在种子要素两种情形，分别基于种子要素和待匹配要素在相交部分两侧的线段平行与否，通过计算得到的比值ratiox和ratioy与设置的比值阈值来判断待匹配要素与种子要素是否匹配。

33、进一步的，若所述房屋类型为简单低矮住宅，对应的匹配规则具体为：

34、计算待匹配要素图形面积是否满足可独立构建房屋实体的面积阈值要求，如果待匹配要素面积小于面积阈值，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记对应同一房屋实体；

35、如果待匹配要素面积大于等于面积阈值，顺序求取种子要素图形顶点落在待匹配要素上的或者待匹配要素图形顶点落在种子要素上的点列，以及每个点具体落的位置；计算点列长度，如果点列长度小于长度阈值，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记对应同一房屋实体；

36、如果点列的长度大于等于长度阈值，基于点落的位置为重合点的点的数目判断种子要素与待匹配要素是否匹配。

37、进一步的，对于所述简单低矮住宅，基于点落的位置为重合点的点的数目判断种子要素与待匹配要素是否匹配的步骤具体为：

38、如果点落的位置为重合点的点的数目等于0，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，标记为对应不同房屋实体；

39、如果点落的位置为重合点的点的数目等于1，则进一步判断种子要素和待匹配要素合并后是否几何对称；如果对称，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记为对应同一房屋实体；如果不对称，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，标记为对应不同房屋实体；

40、如果点落的位置为重合点的点的数目等于2，则判断种子要素和待匹配要素在相交部分两侧的线段是否平行；如果平行，则认为待匹配要素与种子要素匹配，标记对应同一房屋实体；如果不平行，则认为待匹配要素与种子要素不匹配，标记对应不同房屋实体。

41、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

42、1)本发明提供了一种房屋要素到房屋实体的快速转换构建方法，从房屋要素中选取种子房屋要素，以与种子要素相交且未匹配的房屋要素作为待匹配要素。如果待匹配房屋要素集为空，则以该种子要素独立构建房屋实体；如果待匹配房屋要素集非空，对集合中的房屋要素逐一匹配，并将匹配结果为同属于一个房屋实体的待匹配房屋要素与种子要素进行合并。通过本发明提供的转换构建方法，可以实现房屋要素到房屋实体的快速转换，有效提升房屋实体构建的工作效率。

43、2)本发明提出的转换构建方法，通过依次对房屋用途，复杂度以及层数的匹配，并将房屋分成非住宅、普通住宅、复杂低矮住宅以及简单低矮住宅等多种不同的情型，分别通过对应情形下的规则匹配是否属于同一房屋实体。通过针对性的匹配规则，能够实现对于不同类型房屋的精确匹配。

44、3)本发明针对于非住宅、普通住宅以及复杂低矮住宅提出了一种匹配方法，先将房屋要素的图像旋转，在获取种子要素与待匹配要素的外接矩形，通过种子要素和待匹配要素在相交部分两侧的线段平行与否设置不同的比值阈值来判断匹配与否，能够准确匹配种子要素与待匹配要素。

45、4)本发明针对于简单低矮住宅还另外设计了一套单独的匹配规则，基于种子要素与待匹配要素图形相较点落的位置为重合点的点的数目，并通过种子要素和待匹配要素合并后是否几何对称以及相交部分两侧的线段平行与否进行匹配判断。判断逻辑更符合实际情形，匹配的速度与准确性更高。