OSM路网数据校正方法、装置、电子设备及存储介质

本发明涉及开源数据处理，具体涉及一种osm路网数据校正方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在地理信息系统及智慧城市建设中，城市功能区划定是一个重要环节，它对于城市规划、交通管理、公共服务等领域具有指导意义。osm(openstreetmap，开源地图)作为一种全球性的开源地图数据平台，为城市功能区划定提供了丰富的路网数据支持。然而，由于osm数据主要由志愿者采集和编辑，其数据质量参差不齐，不可避免地存在一些典型错误，这些错误将直接影响城市功能区划定的准确性和可靠性。

2、目前，对于osm路网数据的错误校正，大多依赖于人工审核和编辑，效率低下，难以满足大规模数据处理的需求。少部分自动化校正方法仅针对特定类型的错误，缺乏普适性和鲁棒性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种效率较高，普适性和鲁棒性较高的osm路网数据校正方法、装置、电子设备及存储介质。

2、发明提供的一种osm路网数据校正方法，所述方法包括：

3、基于研究区域osm路网数据，利用arcmap拓扑工具检测并批量删除重复线；

4、对遥感影像自动分类后的栅格格式道路经预处理后与osm路网数据叠加，填补遗漏线，所述预处理包括由栅格数据到矢量数据的转换、矢量网格格式转换、整体合并、矢量线格式转换、建立缓冲区、提取中心线与创建拓扑；

5、对osm路网数据设置缓冲区域，提取基于遥感影像的缓冲带的中心线，修正地理位置偏移的错误线，将osm路网与基于遥感影像提取的缓冲带进行叠加分析，去除非相交的osm路网，修正与现实不符的错误线；

6、使用修剪线工具，删除剩余小于预设长度的悬挂道路；

7、结合百度地图边界和兴趣点数据，删除特定社区内部的冗余线，所述特定社区包括大学、中小学、住宅区、工业区与商业区。

8、在其中一个实施例中，所述利用arcmap拓扑工具检测并批量删除重复线，包括：

9、将所获取的路网数据作为输入要素，以研究区的矢量数据作为裁剪要素，裁剪得到研究区域内的路网要素，并创建对应的要素数据集；

10、对创建的要素数据集进行拓扑分析，其中，设置拓扑容差参数为0.001，设定等级数为5；

11、添加针对重复线的拓扑规则，执行拓扑检测操作，自动识别并批量删除重复线，所述拓扑规则包括不能重叠规则和不能自重叠规则。

12、在其中一个实施例中，所述对遥感影像自动分类后的栅格格式道路经预处理后与osm路网数据叠加，填补遗漏线，包括：

13、基于分辨率为2米或优于2米的多光谱遥感影像，采用深度学习中的u-net模型对研究区进行土地利用分类；

14、通过计算混淆矩阵，确保道路的生产者精度和用户精度均高于90％；

15、执行数据格式的转换，从分类结果中提取道路的栅格格式数据，并利用栅格转面工具转换为道路矢量数据格式；

16、使用拆分多部件要素工具将道路矢量数据中所有组成部分分离为单部件要素，并使用合并工具进行整体合并，且利用空间选择工具删除因遥感影像误分类得到的面积小于100平方米的，且长度小于10米的破碎、细小道路；

17、使用面转线、提取中心线、空间选择、拓扑规则工具解决由于绿化带、栅栏因素导致遥感影像分类结果中存在的线状道路不连续、不完整问题；

18、利用空间选择工具将未与osm路网相交的遥感影像道路作为遗漏线对osm路网进行补充，将识别出的遗漏线更新到osm路网中，填补遗漏线。

19、在其中一个实施例中，所述对osm路网数据设置缓冲区域，提取基于遥感影像的缓冲带的中心线，修正地理位置偏移的错误线，包括：

20、针对osm路网中存在道路与实际道路有地理位置偏移的错误线，基于osm路网数据，对其创建拓扑规则，提取基于遥感影像的路网与osm路网不相交的路网，并创建数据集，对其设置10米的缓冲区域，提取基于遥感影像的缓冲带与osm缓冲带相交部分，保留基于遥感影像的缓冲带，提取其中心线，修正地理位置偏移的错误线。

21、在其中一个实施例中，所述将osm路网与基于遥感影像提取的缓冲带进行叠加分析，去除非相交的osm路网，修正与现实不符的错误线，包括：

22、针对osm路网中存在的道路但在现实中不存在的错误线道路，基于osm路网数据，利用图层叠加分析工具将osm路网与基于遥感影像提取的路网缓冲区进行叠加分析，去除叠加结果中非相交的osm路网，修正与现实不符的错误线。

23、在其中一个实施例中，所述使用修剪线工具，删除剩余小于预设长度的悬挂道路，包括：

24、基于osm路网数据，使用修剪线工具，设置悬挂长度的阈值为500米，通过该工具自动识别并删除线上距离路网交点小于500米的部分，消除悬挂线。

25、在其中一个实施例中，所述结合百度地图边界和兴趣点数据，删除特定社区内部的冗余线，包括：

26、利用百度地图api爬取目标城市地理单元的poi信息以及相应的边界数据；

27、对获取到的数据进行坐标系统一化处理，确保poi信息和边界数据在相同的地理坐标系下，以进行准确的空间分析和操作；

28、结合poi构建的查找表，通过百度地图poi行业分类标准以及实际分类场景对百度地图边界信息进行分类通过数据处理和分析，提取出含有特定社区的矢量边界；

29、将osm路网与边界数据进行叠加空间分析，对特定社区内部冗余道路进行批量提取和删除。

30、本发明还提供了一种osm路网数据校正装置，所述装置包括：

31、重复线删除模块，用于基于研究区域osm路网数据，利用arcmap拓扑工具检测并批量删除重复线；

32、遗漏线填补模块，用于对遥感影像自动分类后的栅格格式道路经预处理后与osm路网数据叠加，填补遗漏线，所述预处理包括由栅格数据到矢量数据的转换、矢量网格格式转换、整体合并、矢量线格式转换、建立缓冲区、提取中心线与创建拓扑；

33、错误线修正模块，用于对osm路网数据设置缓冲区域，提取基于遥感影像的缓冲带的中心线，修正地理位置偏移的错误线，将osm路网与基于遥感影像提取的缓冲带进行叠加分析，去除非相交的osm路网，修正与现实不符的错误线；

34、悬挂线修剪模块，用于使用修剪线工具，删除剩余小于预设长度的悬挂道路；

35、冗余线删除模块，用于结合百度地图边界和兴趣点数据，删除特定社区内部的冗余线，所述特定社区包括大学、中小学、住宅区、工业区与商业区。

36、本发明还提供了一种电子设备，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如上述任一种所述的osm路网数据校正方法。

37、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的osm路网数据校正方法。

38、上述osm路网数据校正方法、装置、电子设备及存储介质，基于osm路网数据，结合百度地图边界数据、poi信息和遥感影像，对目前osm路网中存在的五种典型问题细致分析、依次处理；对重复线问题类型，结合拓扑分析工具，设置规则，对其进行消除；对遗漏线问题类型，结合高清遥感影像的高精度分类结果与分析工具，对其进行填补；对错误线问题类型，结合高清遥感影像的高精度分类结果与分析工具，设置参数，对其进行修正；对悬挂线问题类型，结合拓扑分析工具，设置规则，对其进行消除；对冗余线问题类型，结合百度地图边界以及poi信息对其进行消除。本发明能够全面覆盖各类路网错误，具备较高的普适性和鲁棒性；同时，在处理复杂路网结构时，保持了较高的校正精度，避免了误判和漏判的情况发生。对提高城市功能区划定的准确性和效率具有重要意义，为城市功能区快速监测、有效管理和科学规划提供依据。