本申請(qǐng)實(shí)施例涉及路徑規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法及其裝置。

背景技術(shù)：

路徑規(guī)劃是智能化導(dǎo)航控制的關(guān)鍵技術(shù)，它能為行駛者提供最佳出行路線(xiàn)，縮短行駛時(shí)間，提高安全駕駛率，規(guī)范駕駛，從而順利達(dá)到目的地。目前，各種導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)普遍以傳統(tǒng)的經(jīng)緯度為基礎(chǔ)，通過(guò)在地理信息系統(tǒng)上疊加矢量道路網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)為用戶(hù)導(dǎo)航的服務(wù)。

百度地圖解決路徑規(guī)劃的方法為：獲取用戶(hù)提供的路線(xiàn)軌跡在終端屏幕坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的像素坐標(biāo)集；根據(jù)所述像素坐標(biāo)集以及像素坐標(biāo)與經(jīng)緯度坐標(biāo)之間的映射關(guān)系，確定所述路線(xiàn)軌跡在地理坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度坐標(biāo)集；根據(jù)所述經(jīng)緯度坐標(biāo)集確定與所述路線(xiàn)軌跡對(duì)應(yīng)的目標(biāo)規(guī)劃路線(xiàn)。

高德地圖在解決車(chē)輛導(dǎo)航問(wèn)題時(shí)，需要先獲取道路圖像，然后基于道路數(shù)據(jù)，通過(guò)檢測(cè)道路上的車(chē)道線(xiàn)，確定出行駛車(chē)輛所在道路的道路信息。

雖然以上基于經(jīng)緯度和道路網(wǎng)的路徑規(guī)劃方法已經(jīng)能夠較好地滿(mǎn)足路徑導(dǎo)航的需求。但是，在沒(méi)有矢量道路網(wǎng)數(shù)據(jù)的地區(qū)(如沙漠、叢林、山區(qū)、草地等)，現(xiàn)有的導(dǎo)航軟件都無(wú)法提供正常的服務(wù)。因此，如何在矢量道路網(wǎng)數(shù)據(jù)缺失的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)路網(wǎng)路徑規(guī)劃，就成為導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域亟待解決的重大問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)實(shí)施例解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于提供一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法及其裝置。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法，包括：

獲取研究區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一；

對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼；

對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果，進(jìn)行路徑規(guī)劃。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼包括：

對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制網(wǎng)格編碼進(jìn)行基礎(chǔ)運(yùn)算；

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格剖分以及網(wǎng)格集聚合運(yùn)算，獲得空間對(duì)象網(wǎng)格映射；

對(duì)網(wǎng)格與網(wǎng)格、網(wǎng)格集與網(wǎng)格集進(jìn)行空間關(guān)系計(jì)算以及空間分析，獲得所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制網(wǎng)格編碼進(jìn)行基礎(chǔ)運(yùn)算，包括：

建立十進(jìn)制二維、二進(jìn)制二維、二進(jìn)制一維、四進(jìn)制一維相互轉(zhuǎn)換的映射關(guān)系；

根據(jù)所述映射關(guān)系，進(jìn)行經(jīng)緯度與二進(jìn)制網(wǎng)格編碼之間的轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)格地理含義判斷與位移計(jì)算；

按照所述網(wǎng)絡(luò)層級(jí)與二進(jìn)制網(wǎng)格編碼值，對(duì)獲得的網(wǎng)格編碼進(jìn)行排序。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述可通行性為：

根據(jù)道路等級(jí)、地表類(lèi)型、地面坡度中至少一種確定可通行性。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)，還包括：

將所述網(wǎng)格內(nèi)的標(biāo)志性地物名稱(chēng)與所述網(wǎng)格編碼、所述可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行路徑規(guī)劃，包括：

根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行最短路徑規(guī)劃；

根據(jù)所述最短路徑進(jìn)行局部微調(diào)，獲得通行代價(jià)相對(duì)最短路徑更小的路徑。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果，進(jìn)行路徑規(guī)劃之后，還包括：

對(duì)所述通行代價(jià)相對(duì)最短路徑更小的路徑進(jìn)行合理性檢查。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述合理性檢查包括：

判斷所述路徑經(jīng)過(guò)網(wǎng)格中是否包含障礙物；

如果包含障礙物，則根據(jù)臨近網(wǎng)格的可通行性量化結(jié)果重新規(guī)劃路徑。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，所述合理性檢查包括：

判斷所述路徑經(jīng)過(guò)網(wǎng)格中是否包含不影響路徑連通性的可刪除網(wǎng)格；

如果包含可刪除網(wǎng)格，則刪除所述可刪除網(wǎng)格，并重新規(guī)劃路徑。

對(duì)應(yīng)上述方法，本申請(qǐng)還提供一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的裝置，包括：

預(yù)處理模塊，用于獲取研究區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一；

網(wǎng)格剖分模塊，用于對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼；

代價(jià)量化模塊，用于對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)；

路徑規(guī)劃模塊，用于根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果，進(jìn)行路徑規(guī)劃。

本申請(qǐng)實(shí)施例獲取研究區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一構(gòu)成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而根據(jù)關(guān)聯(lián)進(jìn)行路徑規(guī)劃。本申請(qǐng)實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)道路矢量數(shù)據(jù)的復(fù)雜地形區(qū)域進(jìn)行路徑規(guī)劃，且計(jì)算簡(jiǎn)單，使用方便，成本低廉。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法一實(shí)施例流程圖；

圖3是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法另一實(shí)施例步驟s2的流程圖；

圖4是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法再一實(shí)施例步驟s21的流程圖；

圖5是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中地理含義判斷示意圖；

圖6是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中位移計(jì)算示意圖；

圖7是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格剖分示意圖；

圖8是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中網(wǎng)格的可通行性代價(jià)示意圖；

圖9是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法另一實(shí)施例步驟s3的流程圖；

圖10是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法另一實(shí)施例步驟s4的流程圖；

圖11a和圖11b是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中起點(diǎn)與終點(diǎn)是否沿經(jīng)線(xiàn)方向的示意圖；

圖12是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中步驟s41的流程圖；

圖13是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中最終的路徑網(wǎng)格集合示意圖；

圖14是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中步驟s42的流程圖；

圖15a至圖15f是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中進(jìn)行微調(diào)的示意圖；

圖16是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中微調(diào)后規(guī)劃路徑的示意圖；

圖17是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中步驟s4再一實(shí)施例的流程圖；

圖18是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中步驟s43再一實(shí)施例的流程圖；

圖19是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法中步驟s43再一實(shí)施例的流程圖；

圖20是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例獲取研究區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一構(gòu)成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而根據(jù)關(guān)聯(lián)進(jìn)行路徑規(guī)劃。本申請(qǐng)實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)道路矢量數(shù)據(jù)的復(fù)雜地形區(qū)域進(jìn)行路徑規(guī)劃，且計(jì)算簡(jiǎn)單，使用方便。

盡管本申請(qǐng)能夠具有許多不同形式的實(shí)施例，但在附圖中顯示并且將在本文詳細(xì)描述的特定實(shí)施例，應(yīng)該理解，這種實(shí)施例的公開(kāi)應(yīng)該被視為原理的示例，而非意圖把本申請(qǐng)限制于顯示和描述的特定實(shí)施例。在以下的描述中，相同的標(biāo)號(hào)用于描述附圖的幾個(gè)示圖中的相同、相似或?qū)?yīng)的部分。

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”或“一種”被定義為一個(gè)(種)或超過(guò)一個(gè)(種)。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”被定義為兩個(gè)或超過(guò)兩個(gè)。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“其他”被定義為至少再一個(gè)或更多個(gè)。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“具有”被定義為包括(即，開(kāi)放式語(yǔ)言)。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“耦合”被定義為連接，但未必是直接連接，并且未必是以機(jī)械方式連接。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“程序”或“計(jì)算機(jī)程序”或類(lèi)似術(shù)語(yǔ)被定義為設(shè)計(jì)用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的指令序列?！俺绦颉被颉坝?jì)算機(jī)程序”可包括子程序、函數(shù)、過(guò)程、對(duì)象方法、對(duì)象實(shí)現(xiàn)、可執(zhí)行應(yīng)用、小應(yīng)用程序、小服務(wù)程序、源代碼、目標(biāo)代碼、共享庫(kù)/動(dòng)態(tài)加載庫(kù)和/或設(shè)計(jì)用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的其它指令序列。

在整個(gè)本文件中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“實(shí)施例”或類(lèi)似術(shù)語(yǔ)的提及表示結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)的各種地方的這種詞語(yǔ)的出現(xiàn)不必全部表示相同的實(shí)施例。另外，所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可非限制性地在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任何合適的方式組合。

如本文所使用，術(shù)語(yǔ)“或者”應(yīng)該被解釋為是包括性的或者表示任何一種或任何組合。因此，“a、b或者c”表示“下面的任何一種：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a，b和c”。僅當(dāng)元件、功能、步驟或動(dòng)作的組合以某種方式固有地相互排斥時(shí)，將會(huì)發(fā)生這種定義的例外。

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例附圖進(jìn)一步說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)。

本申請(qǐng)一實(shí)施例提一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的方法，可應(yīng)用于手機(jī)、pad等移動(dòng)終端或者pc終端。

參見(jiàn)圖1，所述終端通常包括：主控芯片11、存儲(chǔ)器12、輸入輸出裝置13以及其他硬件14。所述主控芯片11控制各功能模塊，存儲(chǔ)器12存儲(chǔ)各應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。

參見(jiàn)圖2，所述方法包括：

s1、獲取研究區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程模型(dem)數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一。

所述研究區(qū)域約40km*40km，該區(qū)域需要包括建筑、水體、植被、道路等常見(jiàn)地表類(lèi)型。其中，路網(wǎng)密度適宜，既存在路網(wǎng)廣泛分布的地區(qū)，也存在無(wú)路徑的開(kāi)闊地、丘陵、山地。另外，所述研究區(qū)域內(nèi)各部分需要有一個(gè)較為明顯的坡度差異，提高路徑規(guī)劃方法的實(shí)用性。

在本申請(qǐng)具體實(shí)現(xiàn)中，所述預(yù)處理包括傳統(tǒng)制圖中的投影變換等處理，可以借助現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)軟件來(lái)進(jìn)行，例如：arcgis、mapgis、supermap等。

s2、對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。

具體地，所述北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分是指根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)對(duì)研究區(qū)域的數(shù)字高程模型(dem)數(shù)據(jù)、地表類(lèi)型數(shù)據(jù)和地名地址數(shù)據(jù)進(jìn)行剖分，獲取網(wǎng)格化的各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其關(guān)鍵在于網(wǎng)格層級(jí)的確定，剖分網(wǎng)絡(luò)層級(jí)越高，網(wǎng)格越精細(xì)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表達(dá)的效果越好。但對(duì)于同一研究區(qū)域，網(wǎng)格數(shù)量急劇上升，空間搜索及路徑規(guī)劃的效率下降。綜合考慮路徑規(guī)劃的精度要求以及服務(wù)對(duì)象的視野范圍、行進(jìn)速度等因素，將約8m×8m的第6級(jí)北斗導(dǎo)航網(wǎng)格碼(即geosot第23層1/4″×1/4″網(wǎng)格)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)剖分處理的最高層級(jí)以及后臺(tái)數(shù)據(jù)組織與管理的層級(jí)，此時(shí)，研究區(qū)域?qū)?yīng)的網(wǎng)格數(shù)量約2500萬(wàn)。

在本申請(qǐng)一具體實(shí)施例中，參見(jiàn)圖3，所述步驟s2包括：

s21、對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制網(wǎng)格編碼進(jìn)行基礎(chǔ)運(yùn)算。

參見(jiàn)圖4，所述步驟s21包括：

s211、建立十進(jìn)制二維、二進(jìn)制二維、二進(jìn)制一維、四進(jìn)制一維相互轉(zhuǎn)換的映射關(guān)系。

s212、根據(jù)所述映射關(guān)系，進(jìn)行經(jīng)緯度與二進(jìn)制網(wǎng)格編碼之間的轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)格地理含義判斷與位移計(jì)算。

參見(jiàn)圖5，所述網(wǎng)格地理含義判斷通常指判斷網(wǎng)格編碼地理含義的真實(shí)性，如為true則表示網(wǎng)格可以通過(guò)，false則表示網(wǎng)格不可以通過(guò)。

參見(jiàn)圖6，所述位移計(jì)算通常指加/減位移計(jì)算，即通過(guò)網(wǎng)格cella的加/減編碼位移計(jì)算得到cellb的編碼。

s213、按照所述網(wǎng)絡(luò)層級(jí)與二進(jìn)制網(wǎng)格編碼值，對(duì)獲得的網(wǎng)格編碼進(jìn)行排序。

s22、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格剖分以及網(wǎng)格集聚合運(yùn)算，獲得空間對(duì)象網(wǎng)格映射。

參見(jiàn)圖7a至圖7c，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格剖分，剖分網(wǎng)絡(luò)層級(jí)越高，網(wǎng)格越精細(xì)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表達(dá)的效果越好。

s23、對(duì)網(wǎng)格與網(wǎng)格、網(wǎng)格集與網(wǎng)格集進(jìn)行空間關(guān)系計(jì)算以及空間分析，獲得所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。

具體地，空間關(guān)系計(jì)算包括拓?fù)?、量算、方位?jì)算，此同現(xiàn)有技術(shù)中北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分中空間關(guān)系計(jì)算相同，故在此不再贅述。

具體地，空間分析包括空間查詢(xún)、緩沖區(qū)分析、疊加分析、空間插值，此同現(xiàn)有技術(shù)中北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分中空間分析相同，故在此不再贅述。

s3、對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

所述可通行性為：

根據(jù)道路等級(jí)、地表類(lèi)型、地面坡度中至少一種確定可通行性。

具體地，所述可通行性量化是指根據(jù)剖分處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為每個(gè)北斗導(dǎo)航網(wǎng)格的可通行性打分。

具體打分過(guò)程如下所述：

當(dāng)網(wǎng)格內(nèi)有道路通過(guò)時(shí)，按表1根據(jù)道路等級(jí)對(duì)網(wǎng)格的可通行性打分，其中若網(wǎng)格內(nèi)有不同等級(jí)道路通過(guò)，則以高等級(jí)道路得分為最終得分。當(dāng)網(wǎng)格內(nèi)沒(méi)有道路通過(guò)時(shí)，則按照地表類(lèi)型進(jìn)行打分。

表1不同道路等級(jí)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格可通行性得分

按面積占優(yōu)法判斷網(wǎng)格的地表類(lèi)型，若網(wǎng)格內(nèi)只有建筑、水體、草地、樹(shù)叢地、沙漠、沼澤及其它中的一種，則網(wǎng)格的地表類(lèi)型即為該類(lèi)型；若網(wǎng)格內(nèi)包含多種地表類(lèi)型，則取面積最大的類(lèi)型作為網(wǎng)格的地表類(lèi)型。當(dāng)網(wǎng)格的地表類(lèi)型為建筑、水體、樹(shù)叢地、沙漠、沼澤時(shí)，該網(wǎng)格的可通行性打分為0(即不可通過(guò))；當(dāng)網(wǎng)格的地表類(lèi)型為草地或其它時(shí)，則按照地面坡度進(jìn)行打分。

按地面坡度衡量網(wǎng)格的可通行性。根據(jù)網(wǎng)格及其鄰近網(wǎng)格的數(shù)字高程模型(dem)數(shù)據(jù)采用公式一進(jìn)行坡度計(jì)算，其中，若網(wǎng)格跨越多個(gè)dem單元，則根據(jù)面積比加權(quán)計(jì)算網(wǎng)格高程。

α(坡度)＝arctan(高程差/水平距離)公式一

表2不同坡度對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格可通行性得分

參見(jiàn)圖8，網(wǎng)格中數(shù)字為網(wǎng)格的可通行性代價(jià)，可通行性代價(jià)打分體制采用10分制，可通行性代價(jià)和可通行性相反，分?jǐn)?shù)越高代表通行代價(jià)越大；當(dāng)分?jǐn)?shù)高于一定閾值時(shí)可認(rèn)為實(shí)際應(yīng)用中由于通行代價(jià)過(guò)大而放棄選擇該網(wǎng)格通行，仿真試驗(yàn)將該值設(shè)為5。其中，可通行性代價(jià)為10的灰色網(wǎng)格表示水體，不可通過(guò)，黑色網(wǎng)格為起點(diǎn)和終點(diǎn)。

在本申請(qǐng)另一具體實(shí)施例中，參見(jiàn)圖9，所述步驟s3還包括：

s3、將所述網(wǎng)格內(nèi)的標(biāo)志性地物名稱(chēng)與所述網(wǎng)格編碼、所述可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

本申請(qǐng)將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。其中，網(wǎng)格編碼是查詢(xún)與檢索的主鍵，網(wǎng)格的可通行性量化結(jié)果以及所述網(wǎng)格內(nèi)的標(biāo)志性地物名稱(chēng)可根據(jù)網(wǎng)格編碼進(jìn)行查詢(xún)。所述網(wǎng)格內(nèi)的標(biāo)志性地物名稱(chēng)作為路徑規(guī)劃的補(bǔ)充，增強(qiáng)了路徑的直觀性。

s4、根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果，進(jìn)行路徑規(guī)劃。

參見(jiàn)圖10，所述步驟s4包括：

s41、根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性代價(jià)量化結(jié)果進(jìn)行最短路徑規(guī)劃。

s42、根據(jù)所述最短路徑進(jìn)行局部微調(diào)，獲得通行代價(jià)相對(duì)最短路徑更小的路徑。

具體地址，需要?jiǎng)?chuàng)建四個(gè)表：route1表、route2表、candidate表和reference表。其中：route1表和route2表存儲(chǔ)算法搜索到的路徑網(wǎng)格，candidate表存儲(chǔ)分叉處的候選網(wǎng)格，reference表存儲(chǔ)起點(diǎn)和終點(diǎn)連線(xiàn)所經(jīng)過(guò)網(wǎng)格。

參見(jiàn)圖11a和圖11b，當(dāng)起點(diǎn)與終點(diǎn)連線(xiàn)不沿經(jīng)線(xiàn)方向時(shí)，當(dāng)前網(wǎng)格的8個(gè)鄰域網(wǎng)格中，經(jīng)向編碼相同且靠近終點(diǎn)一側(cè)的三個(gè)網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為1，即最高。與當(dāng)前網(wǎng)格經(jīng)向編碼相同的其余兩個(gè)網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為2。剩余3個(gè)網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為3，即最低。當(dāng)起點(diǎn)與終點(diǎn)連線(xiàn)沿經(jīng)線(xiàn)方向時(shí)，與當(dāng)前網(wǎng)格經(jīng)向編碼相同且靠近終點(diǎn)的網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為1，與當(dāng)前網(wǎng)格經(jīng)向編碼相同且遠(yuǎn)離終點(diǎn)的網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為3，剩余6個(gè)網(wǎng)格優(yōu)先級(jí)為2。

具體地，參見(jiàn)圖12，所述步驟41包括：

step1：初始化，將route1表、route2表、candidate表和reference表清空，設(shè)route1表為當(dāng)前處理的route表，優(yōu)先級(jí)k＝1。

step2：分別計(jì)算起點(diǎn)和終點(diǎn)所在位置的網(wǎng)格編碼。

step3：計(jì)算起點(diǎn)和終點(diǎn)連線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的網(wǎng)格，按距起點(diǎn)距離由近到遠(yuǎn)存入reference表(含起點(diǎn))。

若當(dāng)前網(wǎng)格為reference表中的網(wǎng)格gi，則gi-1定義為reference表中當(dāng)前網(wǎng)格的前一網(wǎng)格，gi+1定義為當(dāng)前網(wǎng)格的后一網(wǎng)格。

step4：逐一取reference表中的網(wǎng)格gi作為當(dāng)前網(wǎng)格。

step5：判斷gi+1是否終點(diǎn)網(wǎng)格；若gi+1不是終點(diǎn)網(wǎng)格時(shí)，轉(zhuǎn)入step6；若gi+1是終點(diǎn)網(wǎng)格，則將gi和gi+1存入當(dāng)前處理的route表(route1表或route2表)；判斷candidate表是否為空；當(dāng)candidate表為空時(shí)轉(zhuǎn)入step10；當(dāng)candidate表不為空時(shí)，置當(dāng)前處理的route表為route2表，取candidate表中存入的第一個(gè)網(wǎng)格為當(dāng)前處理的網(wǎng)格，清空candidate表，并根據(jù)reference表向route2表中插入起點(diǎn)至當(dāng)前網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的路徑網(wǎng)格，轉(zhuǎn)入step8。

step6：判斷gi+1是否可通行；若gi+1可通行，則當(dāng)前網(wǎng)格存入當(dāng)前處理的route表，轉(zhuǎn)入step4；否則轉(zhuǎn)入step7。

step7：取當(dāng)前網(wǎng)格八鄰域網(wǎng)格中優(yōu)先級(jí)為k且不在reference表中的網(wǎng)格c1、c2；當(dāng)c1、c2均可通行時(shí)，將當(dāng)前網(wǎng)格存入route表，若c1、c2位于起點(diǎn)終點(diǎn)連線(xiàn)的上下兩側(cè)，則先取c1作為當(dāng)前網(wǎng)格，c2存入candidate表，若c1、c2同時(shí)位于連線(xiàn)的上側(cè)或者下側(cè)，取離連線(xiàn)最近的作為當(dāng)前網(wǎng)格，將離連線(xiàn)較遠(yuǎn)的存入candidate表，轉(zhuǎn)入step8；當(dāng)c1、c2僅一個(gè)可通行時(shí)，將當(dāng)前網(wǎng)格存入route表，將可通行網(wǎng)格作為當(dāng)前網(wǎng)格轉(zhuǎn)入step8；當(dāng)c1、c2均不可通行時(shí)取route表中的最后一個(gè)網(wǎng)格為當(dāng)前網(wǎng)格，判斷當(dāng)前網(wǎng)格是否為reference表中的網(wǎng)格；若當(dāng)前網(wǎng)格為reference表中的網(wǎng)格，則重復(fù)執(zhí)行step7；若當(dāng)前網(wǎng)格不為reference表中的網(wǎng)格，轉(zhuǎn)入step8。

step8：獲取當(dāng)前網(wǎng)格八鄰域網(wǎng)格中優(yōu)先級(jí)為k的網(wǎng)格的通行代價(jià)，若存在可通行網(wǎng)格且其中包含reference表中的網(wǎng)格，則將當(dāng)前網(wǎng)格存入當(dāng)前處理的route表，轉(zhuǎn)入step4；若存在可通行網(wǎng)格但其中不包含reference表中的網(wǎng)格，則將當(dāng)前網(wǎng)格存入當(dāng)前處理的route表中，當(dāng)可通行網(wǎng)格個(gè)數(shù)大于1，則取離gi+1最近的網(wǎng)格作為當(dāng)前網(wǎng)格，其余網(wǎng)格存入candidate表，當(dāng)可通行網(wǎng)格僅有一個(gè)，則將其設(shè)為當(dāng)前網(wǎng)格。gi+1＝gi+2，重新執(zhí)行step8；若不存在可通行網(wǎng)格則判斷candidate表是否為空；若不為空，則以candidate表中最后插入的網(wǎng)格c為當(dāng)前網(wǎng)格，刪除route表中c及其以后的網(wǎng)格，并從candidate表中刪除當(dāng)前網(wǎng)格，重新執(zhí)行step8；若為空，轉(zhuǎn)入step9。

step9：從當(dāng)前處理的route表中刪除最后一個(gè)網(wǎng)格，以刪除處理后route表中的最后一個(gè)網(wǎng)格為當(dāng)前網(wǎng)格，當(dāng)前網(wǎng)格不為起點(diǎn)且為reference表中的網(wǎng)格時(shí)執(zhí)行step7，當(dāng)當(dāng)前網(wǎng)格不為起點(diǎn)且不在reference表中時(shí)執(zhí)行step8，當(dāng)前網(wǎng)格為起點(diǎn)時(shí)執(zhí)行step10。

step10：若route1和route2均不為空，則返回網(wǎng)格個(gè)數(shù)較少的route表中對(duì)應(yīng)的路徑，若route1和route2僅一個(gè)不為空，則返回相應(yīng)的route表中對(duì)應(yīng)的路徑，若route1和route2均為空，則判斷k是否為3，當(dāng)k＝3時(shí)，起點(diǎn)和終點(diǎn)之間不可通行。

經(jīng)過(guò)最短路徑計(jì)算，獲得最終的路徑網(wǎng)格集合如圖13中灰色網(wǎng)格所示。

具體地，參見(jiàn)圖14，所述步驟42包括：

step11：初始化，清空route表，將最短路徑網(wǎng)格存儲(chǔ)于route表。

step12：若gi+1為終點(diǎn)時(shí)算法結(jié)束，route表中的網(wǎng)格即為最終通行代價(jià)較小的路徑；否則逐一取route表中的網(wǎng)格gi作為當(dāng)前網(wǎng)格，轉(zhuǎn)入step13判斷。

step13：若當(dāng)前網(wǎng)格八鄰域網(wǎng)格中存在網(wǎng)格c使得gi經(jīng)c到gi+2的通行代價(jià)之和小于gi經(jīng)gi+1到gi+2的通行代價(jià)之和，則以gi經(jīng)c到gi+2的路徑代替route表中g(shù)i經(jīng)gi+1到gi+2的路徑，將gi+2的前一個(gè)網(wǎng)格作為當(dāng)前網(wǎng)格重復(fù)執(zhí)行step3；否則轉(zhuǎn)入step12。

具體微調(diào)的示意圖參見(jiàn)圖15a至圖15f，其中黑色網(wǎng)格為當(dāng)前網(wǎng)格，灰色網(wǎng)格為route表中當(dāng)前路徑。

圖16為研究區(qū)域通行代價(jià)較小的路徑規(guī)劃局部微調(diào)結(jié)果，圈出區(qū)域?yàn)槲⒄{(diào)路徑。

在本申請(qǐng)?jiān)僖痪唧w實(shí)現(xiàn)中，參見(jiàn)圖17，所述步驟s4還包括：

s43、對(duì)所述通行代價(jià)相對(duì)最短路徑更小的路徑進(jìn)行合理性檢查。

具體地，參見(jiàn)圖18，所述s43包括：

s431、判斷所述路徑經(jīng)過(guò)網(wǎng)格中是否包含障礙物。

s432、如果包含障礙物，則根據(jù)臨近網(wǎng)格的可通行性代價(jià)量化結(jié)果重新規(guī)劃路徑。

具體地，參見(jiàn)圖19，所述s43還包括：

s433、判斷所述路徑經(jīng)過(guò)網(wǎng)格中是否包含不影響路徑連通性的可刪除網(wǎng)格。

s434、如果包含可刪除網(wǎng)格，則刪除所述可刪除網(wǎng)格，并重新規(guī)劃路徑。

參見(jiàn)圖20，對(duì)應(yīng)于上述方法，本申請(qǐng)還提供一種無(wú)路網(wǎng)地形條件下的路徑規(guī)劃的裝置，包括：

預(yù)處理模塊201，用于獲取研究區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地標(biāo)類(lèi)型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)中至少其一。

網(wǎng)格剖分模塊202，用于對(duì)預(yù)處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)緯度與網(wǎng)格碼之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行北斗導(dǎo)航網(wǎng)格剖分，以指定網(wǎng)絡(luò)層級(jí)獲取所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格編碼。

代價(jià)量化模塊203，用于對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行可通行性量化，并將網(wǎng)格的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

路徑規(guī)劃模塊204，用于根據(jù)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格編碼與其可通行性量化結(jié)果，進(jìn)行路徑規(guī)劃。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、裝置(設(shè)備)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)實(shí)施例可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、cd-rom、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本申請(qǐng)是參照實(shí)施例的方法、裝置(設(shè)備)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)實(shí)施例的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)實(shí)施例權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。