车辆轨迹与遥感影像多层次融合的道路交叉口识别
2021-12-09李雅丽向隆刚张彩丽吴华意龚健雅
测绘学报 2021年11期
李雅丽,向隆刚,张彩丽,吴华意,龚健雅
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北 武汉 430079
道路交叉口是构成路网的基础与核心要素,作为道路网络的节点,起到了连接道路和承载转向的重要作用[1]。目前,车辆轨迹与遥感影像由于其覆盖范围广、更新周期短、获取成本低,成为道路交叉口识别研究的主要数据源。一方面,轨迹数据频率较低、噪音大,且在路网上分布不均,而遥感影像易受天气与光照影响,且存在地物遮挡或混淆等现象[2];另一方面,道路交叉口结构复杂、形态多样、大小不一,且相邻交叉口可能相距较近,因此提取道路交叉口是一项非常具有挑战性的工作[3]。为此,学者们利用易于获得的车辆轨迹或者遥感影像,在道路交叉口识别方面开展了大量研究工作,取得了较为丰硕的研究成果。
基于车辆轨迹的道路交叉口识别一般可分为两类:一类是基于交叉口处的几何、拓扑特征,从轨迹中直接提取交叉口。例如,文献[4—5]基于轨迹中的转向点对,通过距离和角度对其聚类后提取交叉口;文献[6]利用G统计对各轨迹相交的角度进行热点分析,以区分交叉口与非交叉口;文献[7]基于形状描述训练出交叉口分类器,以区分交叉口与非交叉口。另一类是以路网结构为导向的交叉口识别,依据交叉口是多条路段的交汇点这一特征,先识别道路,再识别交叉口[8-11]。例如,文献[8]首先将轨迹数据栅格化为图像,然后利用核密度估计等法探测道路区域,最后通过形态学分析获取骨架线,再据此提取交叉口位置;……
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