基于MDB数据库的道路中心线快速提取技术

卢天正侯岳方乐道

（1.禹州市泓瑞测绘有限公司，河南禹州 461670；2.河南省测绘工程院，河南郑州 450003）

基于MDB数据库的道路中心线快速提取技术

卢天正1侯岳2方乐道2

（1.禹州市泓瑞测绘有限公司，河南禹州 461670；2.河南省测绘工程院，河南郑州 450003）

在实际工作中经常遇到需要处理道路中心线的工作，为了减轻手工处理的劳动量，针对这种问题进行研究，总结出栅格化矢量图形法和路网边界双线化法2种快速处理的技术方法，为任务的顺利完成提供有力的技术保障。

MDB数据库；快速提取；栅格化；路网边界

在各项数据库建设任务中，如地理国情普查、万分之一数据建库、数字地形图缩编及天地图路网处理等，都存在提取道路中心线的问题［1］。以往提取的时候，采用分段平移道路两侧的某一条边线到大致的中心，然后根据道路的宽度变化逐点进行调整，费时费力，而且容易出错。为了解决此问题，通过实践研究如何快速提取道路中心线，先后采用栅格化矢量图形提取中心线方法和路网边界双线化提取道路中心线方法，最终实现数据库中快速提取道路中心线［2］。

1 关键技术

1.1 栅格化矢量图形法

1.1.1 提取原理。通过把道路面转为栅格图形，然后用ArcScan自动扫描提取中心线。这种方法理论是最简单快捷的，但是在实践过程中发现ArcScan对栅格的文件大小有要求，计算时数据量比较大，对硬件要求比较高。在文件比较大的情况下，可能会出现错误，因此这种方法使用于小范围高精度的提取［3］。

1.1.2 操作方法。①单独加载路面数据，要先设置好纯黑色符号，去掉轮廓线（见图1）。这是为了提升栅格数据质量，黑白分明，便于计算机识别像元［4］。②根据实际需要设置好参考比例，500或2 000等。参考比例是为了在输出栅格图时控制质量。③在全屏状态下导出地图，采用TIFF方式记录坐标，格式设置为1位单色阈值。DPI越高，栅格图越精细，数据量越大，但是过大会造成ArcScan不能识别［5］。④将导出的栅格地图加载到Arc-Map中，同时加载一个线要素图层。然后使用ArcScan工具条来进行提取。提取的结果见图2。

图1 设置黑色符号

图2 提取结果

1.1.3 结论。使用这种方法在遇到过宽的道路时会产生像素超限，无法识别；过窄的道路则由于像素不够，造成道路中心线移位到道路外面。范围过大就会造成DPI设置的无奈：宽路需要较低的DPI，窄路需要较高的DPI。

1.2 路网边界双线化法

路网边界双线化法提取道路中心线适合大范围道路连贯性好的提取，速度快，无中间数据产生［6］。

1.2.1 操作方法。①首先要确保数据为平面坐标系，大地坐标系会影响提取。开启编辑，使用Merge工具把道路合并为一个要素，以保证道路联通性，再使用拆分工具将道路面数据分为独立要素。②使用工具“面转线”把道路转出为线要素（见图3）。③此时转换后的线数据是闭合的，需要在任意一个道路末端使用编辑器分割工具对道路端口打开开口。④全部处理完毕后使用工具“提取中心线”，进行自动提取。自动识别道路的最大宽度为50～70m比较合适，可以根据实际情况进行修正［7］。

1.2.2 结论。这种方法提取道路中心线的质量和路网的复杂程度成反比，路网越简单，提取的中心线质量越好，道路内部存在花坛绿地时甚至会出错。

2 结语

该技术已经在地理国情普查数据建库、数字县域1∶2 000、1∶5 000 DLG缩编及天地图路网处理项目中得到应用，未来也可以用于天地图数据融合项目中，可以极大提高工作效率，保证提取的精度和正确性，此方法还可以扩展到河流等要素的中心线提取。

图3 输出线要素

［1］江中亮，杨敏华，杨德地.快速提取城市道路中心线［J］.测绘与空间地理信息，2015（1）：153-154.

［2］周绍光，向晶，邱伟，等.基于高分辨率影像的道路中心线提取技术研究［J］.国土资源遥感，2015（4）：21-26.

［3］罗小飞，余琳莉.地理国情道路中心线提取算法研究［J］.城市勘测，2015（5）：65-67.

［4］钟世彬，闫喜凤.道路中心线提取及网络建立的算法研究［J］.测绘科学，2008（3）：105-106.

［5］李功权，蔡祥云.一种基于约束三角网的道路中心线的提取方法［J］.长江大学学报（自科版），2013（4）：47-50.

［6］殷俊，黄宗维.基于ArcGIS的道路中心线自动提取方法［J］.地矿测绘，2016（1）：40-42.

［7］邱志伟，李艳.基于Hough变换的道路边界提取方法［J］.城市建设理论研究，2013（7）：56-58.

Rapid Extraction Technology of Road Centerline Based on MDB Database

Lu Tianzheng1Hou Yue2Fang Ledao2
（1.Yuzhou Hongrui Mapping Ltd.，Yuzhou Henan 461670；2.Surveying&Mapping Engineering Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

In practice,we have a lot of work to deal with the road centerline.In order to reduce the workload of manual processing,this paper studied this problem,summed up the two kinds of fast processing methods,which are raster vector graphic method and road network boundary double line method,to provide a powerful technical support for the successful completion of the task.

MDB database；rapid extraction；rasterize；road network boundary

U495

A

1003-5168（2017）04-0020-02

2017-03-10

卢天正（1979-），男，助理工程师，研究方向：测绘工程与软件开发。