本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，特別是指一種地理信息測(cè)繪智能規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的地理信息測(cè)繪規(guī)劃方法，在很大程度上，是依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)和相對(duì)簡(jiǎn)單的規(guī)劃算法。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，這些方法雖然能夠處理一些基礎(chǔ)的地理信息數(shù)據(jù)，但在充分利用和整合多元化的地理信息數(shù)據(jù)，如地形高度、坡度以及障礙物分布等方面，還存在一定的提升空間。因此，在規(guī)劃流程中，可能會(huì)對(duì)一些關(guān)鍵的地形和障礙物信息的考量不夠全面，進(jìn)而對(duì)測(cè)繪路徑的精確度和實(shí)施可行性造成一定影響。

2、同時(shí)，當(dāng)面對(duì)大規(guī)模的地理信息數(shù)據(jù)時(shí)，傳統(tǒng)方法的計(jì)算效率可能會(huì)受到影響，不一定能完全滿(mǎn)足高實(shí)時(shí)性和高精度的需求。由于算法復(fù)雜度和計(jì)算能力的限制，這些方法在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)，有時(shí)可能難以跳出局部最優(yōu)的限制，進(jìn)而無(wú)法穩(wěn)定找到全局的最優(yōu)解。這種情況可能會(huì)在一定程度上增加測(cè)繪工作的成本，并有可能因路徑規(guī)劃的不夠合理而給測(cè)繪任務(wù)帶來(lái)額外的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種地理信息測(cè)繪智能規(guī)劃方法及系統(tǒng)，可以提高測(cè)繪路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性和效率。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，一種地理信息測(cè)繪智能規(guī)劃方法，所述方法包括：

4、獲取待測(cè)繪區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)，包括地形、障礙物和可行走路徑；

5、對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以得到預(yù)處理后的地理信息數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)預(yù)處理后的地理信息數(shù)據(jù)，隨機(jī)生成一個(gè)初始的測(cè)繪路徑規(guī)劃，作為當(dāng)前解；

7、確定初始溫度、終止溫度，以及每個(gè)溫度的迭代次數(shù)，在當(dāng)前溫度下，通過(guò)隨機(jī)交換當(dāng)前路徑規(guī)劃中的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)生成新解；

8、確定用于評(píng)價(jià)路徑規(guī)劃優(yōu)劣的目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前解和新解的目標(biāo)函數(shù)值，如果新解的目標(biāo)函數(shù)值優(yōu)于當(dāng)前解，則用新解替換當(dāng)前解；

9、在每個(gè)溫度下重復(fù)操作，直到達(dá)到該溫度下的迭代次數(shù)，按照設(shè)定的溫度下降率降低溫度，重復(fù)步驟，直到溫度降至終止溫度；

10、當(dāng)溫度降至終止溫度后，以得到最終的規(guī)劃路徑；

11、將最終的規(guī)劃路徑輸出至測(cè)繪設(shè)備。

12、進(jìn)一步的，獲取待測(cè)繪區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)，包括：

13、根據(jù)待測(cè)繪區(qū)域的范圍，隨機(jī)生成一組初始的地理信息數(shù)據(jù)收集點(diǎn)，以構(gòu)成初始種群，每個(gè)收集點(diǎn)代表一個(gè)具體的地理位置；

14、定義一個(gè)用于評(píng)價(jià)每個(gè)收集點(diǎn)的優(yōu)劣的評(píng)估函數(shù)；

15、從當(dāng)前種群中確定對(duì)應(yīng)的個(gè)體，并進(jìn)行交叉操作，以產(chǎn)生新的個(gè)體；

16、對(duì)新的個(gè)體進(jìn)行變異操作，重復(fù)操作，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，以得到最終的收集點(diǎn)集合；

17、根據(jù)最終的收集點(diǎn)集合，使用測(cè)繪設(shè)備獲取實(shí)際的地理信息數(shù)據(jù)。

18、進(jìn)一步的，評(píng)估函數(shù)的計(jì)算公式為：

19、；

20、其中，表示點(diǎn)的交通密度，表示為交通流量與道路容量的比值；、和表示系數(shù)；代表對(duì)交通流通性的重視程度；表示點(diǎn)到特定點(diǎn)的距離；表示參考點(diǎn)的總數(shù)；表示特定基準(zhǔn)點(diǎn)；表示系數(shù)；其中，，表示道路擁堵指數(shù)；表示事故頻率；和表示權(quán)重。

21、進(jìn)一步的，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以得到預(yù)處理后的地理信息數(shù)據(jù)，包括：

22、將對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，以得到清洗后數(shù)據(jù)；

23、根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型和來(lái)源，將清洗后數(shù)據(jù)分為不同的類(lèi)別，對(duì)于每一類(lèi)數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵特征，關(guān)鍵特征包括地形的高度、坡度、道路的寬度和交通流量；

24、處理空間數(shù)據(jù)，將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行疊加分析，根據(jù)空間位置關(guān)系將相關(guān)特征進(jìn)行融合；

25、對(duì)于非空間屬性數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行融合；

26、根據(jù)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，為每個(gè)屬性分配權(quán)重，并使用加權(quán)平均計(jì)算融合后的屬性值，以得到融合后的地理信息數(shù)據(jù)集；

27、對(duì)融合后的地理信息數(shù)據(jù)集進(jìn)行濾波，以得到預(yù)處理后數(shù)據(jù)。

28、進(jìn)一步的，根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型和來(lái)源，將清洗后數(shù)據(jù)分為不同的類(lèi)別，包括：

29、確定聚類(lèi)數(shù)目k，從清洗后的數(shù)據(jù)中，確定用于聚類(lèi)的特征；

30、初始化k個(gè)聚類(lèi)中心，隨機(jī)確定清洗后的數(shù)據(jù)中的k個(gè)點(diǎn)作為初始中心；

31、將清洗后的數(shù)據(jù)中的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)分配至對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)中心，形成k個(gè)初始聚類(lèi)，重新計(jì)算每個(gè)聚類(lèi)的中心，重復(fù)步驟，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，以得到聚類(lèi)結(jié)果；

32、根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果，將清洗后數(shù)據(jù)分為k個(gè)類(lèi)別。

33、進(jìn)一步的，處理空間數(shù)據(jù)，將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行疊加分析，根據(jù)空間位置關(guān)系將相關(guān)特征進(jìn)行融合，包括：

34、為地形高度圖層和坡度圖層分別確定對(duì)應(yīng)的權(quán)重；

35、遍歷每個(gè)像素位置，根據(jù)兩個(gè)圖層各自的權(quán)重和原始像素值進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到新圖層的像素值；

36、根據(jù)新圖層的像素值，創(chuàng)建一個(gè)新的空白圖層來(lái)存儲(chǔ)合并后的數(shù)據(jù)，將計(jì)算得到的新像素值填充到新圖層的相應(yīng)位置。

37、進(jìn)一步的，目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算公式為：

38、；

39、其中，是路徑上的點(diǎn)數(shù)；是路徑中第點(diǎn)到最近障礙物的距離；是障礙物的安全半徑；表示從點(diǎn)到點(diǎn)的地形起伏成本；表示路徑中的每一段；是路徑的總長(zhǎng)度；、和是權(quán)重系數(shù)。

40、第二方面，一種地理信息測(cè)繪智能規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

41、獲取模塊，用于獲取待測(cè)繪區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)，包括地形、障礙物和可行走路徑；

42、預(yù)處理模塊，用于對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以得到預(yù)處理后的地理信息數(shù)據(jù)；

43、初始化模塊，用于根據(jù)預(yù)處理后的地理信息數(shù)據(jù)，隨機(jī)生成一個(gè)初始的測(cè)繪路徑規(guī)劃，作為當(dāng)前解；

44、交換模塊，用于確定初始溫度、終止溫度，以及每個(gè)溫度的迭代次數(shù)，在當(dāng)前溫度下，通過(guò)隨機(jī)交換當(dāng)前路徑規(guī)劃中的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)生成新解；

45、計(jì)算模塊，用于確定用于評(píng)價(jià)路徑規(guī)劃優(yōu)劣的目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前解和新解的目標(biāo)函數(shù)值，如果新解的目標(biāo)函數(shù)值優(yōu)于當(dāng)前解，則用新解替換當(dāng)前解；

46、迭代模塊，用于在每個(gè)溫度下重復(fù)操作，直到達(dá)到該溫度下的迭代次數(shù)，按照設(shè)定的溫度下降率降低溫度，重復(fù)步驟，直到溫度降至終止溫度；當(dāng)溫度降至終止溫度后，以得到最終的規(guī)劃路徑；

47、發(fā)送模塊，用于將最終的規(guī)劃路徑輸出至測(cè)繪設(shè)備。

48、第三方面，一種計(jì)算設(shè)備，包括：

49、一個(gè)或多個(gè)處理器；

50、存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)所述的方法。

51、第四方面，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的方法。

52、本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果。

53、該方法通過(guò)智能算法自動(dòng)進(jìn)行路徑規(guī)劃，減少了人工干預(yù)和手動(dòng)規(guī)劃的需求，提高了工作效率。通過(guò)預(yù)處理地理信息數(shù)據(jù)，該方法能夠更精確地了解待測(cè)繪區(qū)域的地形、障礙物和可行走路徑，從而生成更優(yōu)化的測(cè)繪路徑。通過(guò)模擬退火算法（由初始溫度、終止溫度、溫度迭代等步驟表明），該方法能夠在不同的地理信息環(huán)境下靈活調(diào)整路徑規(guī)劃，找到相對(duì)最優(yōu)解，增強(qiáng)了測(cè)繪路徑規(guī)劃的適應(yīng)性。

54、通過(guò)不斷優(yōu)化路徑，該方法能夠減少測(cè)繪過(guò)程中的行走距離和時(shí)間，從而提高測(cè)繪工作的整體效率。優(yōu)化的路徑規(guī)劃意味著測(cè)繪設(shè)備能夠在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多工作，從而降低了人力、物力和時(shí)間成本。通過(guò)避免障礙物和不利地形，該方法能夠確保測(cè)繪路徑的可靠性和安全性，減少設(shè)備損壞和人員安全風(fēng)險(xiǎn)。