CN107239508A - 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法 - Google Patents

一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107239508A
CN107239508A CN201710339391.3A CN201710339391A CN107239508A CN 107239508 A CN107239508 A CN 107239508A CN 201710339391 A CN201710339391 A CN 201710339391A CN 107239508 A CN107239508 A CN 107239508A
Authority
CN
China
Prior art keywords
curve
data
monotonous
max
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710339391.3A
Other languages
English (en)
Inventor
郑泽忠
张彪
李六彤
蒲成军
何勇
朱明仓
李江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201710339391.3A priority Critical patent/CN107239508A/zh
Publication of CN107239508A publication Critical patent/CN107239508A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/50—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of still image data
    • G06F16/56—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of still image data having vectorial format

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

该发明公开了一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，属于图像处理领域，特别是在曲线简化领域。首先对遥感数据中，各图像曲线段进行划分，使图像中各曲线都拆分为单调曲线，再根据单调曲线中相邻的三个点构成三角形的面积来对三角形顶点进行分层，在对分层后的顶点数据采用曲线段相交的方法删除干扰点，最后进行有先后顺序的传输，这样避免了在图像处理过程中存在曲线自交的曲线，还大大计算了图像处理的计算量，在传输过程中，接受方也能流畅的实时显示图形数据。

Description

一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法
技术领域
本发明属于图像处理领域，特别是在曲线简化领域。
背景技术
曲线数据化简是曲线多尺度领域核心研究内容之一。主要任务是对原始曲线进行化简，以便在更少的数据量情况下保持曲线原有的形态，实现曲线数据的网络传输。目前，已经存在着许多有效的曲线化简算法，例如Visvalingam和Whyatt提出Visvalingam-Whyatt算法。基本的Visvalingam-Whyatt算法是很有效的曲线化简算法，它能够在毫无察觉的条件下逐渐的移除坐标点，但是化简后的曲线容易出现自相交、需要反复构建三角形进行面积计算，时间复杂度大。因此，研究出稳定可靠的曲线化简算法仍是一大研究挑战，其研究成果具有很大的实用价值。
发明内容
本发明分析基本Visvalingam-Whyatt算法的不足，针对化简后曲线出现自相交问题，把原始曲线拆分为一个或多个单调曲线，再采用曲线相交算法删除干扰单调曲线，能够有效地避免曲线自相交；使用相邻两点以及自身构建的三角形面积，能够很好地保持曲线原有的形态，时间复杂度小。
本发明技术方案为一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，该方法包括：
步骤1：采用地理信息数据采集方法(遥感装置、矢量化、文本信息等)获取地理二维矢量数据；
步骤2：对获取的二维矢量数据中各条原始曲线拆分为一条或多条单调曲线；
步骤3：对各条单调曲线进行分层；
首选滑动选取单调曲线中连续的三个点，滑动步长为1个点，计算选取的3个点构成的三角形的面积，设定2-7个面积区间，将选取的三角形根据设定的面积区间分为2-7层，面积最大的为第一层，后续面积由大到小为其他层；
步骤4：根据步骤3的分层结果，将各条单调曲线上的顶点分别存为对应的2-7个数据包，根据面积划分的第一层的顶点存为第一级数据包，后续依次对应存为相应数据包；
步骤5：判断同一条原始曲线拆分成的各单调曲线的同一级数据包还原的曲线是否存在相交，若相交，则删除相交单调曲线中长度较短的单调曲线所属的该级数据包；
步骤6：在数据传输过程中，将剩余的数据包按照数据包的级数，从第一级开始依次传输。
进一步的，所述步骤2中将各条线段拆分为单调曲线的方法为：
步骤2.1：曲线中的各点依次标记为p1、p2、p3、p4、p5……；
步骤2.2：计算向量p1p2与向量p2p3的夹角，将该夹角的值赋值给min和max两个中间数据；
步骤2.3：计算向量p1p2与向量p3p4的夹角，将该夹角与min和max比较，若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.4计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.4：计算向量p1p2与向量p4p5的夹角，将该夹角与min和max比较若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.5计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.5,：采用上述步骤2.3-步骤2.4的方法依次计算曲线后续的点，直到该原始曲线结束。
进一步的，所述步骤5中判断同一条原始曲线拆分成的各单调曲线的第M级数据包中数据点组成的曲线是否相交和删除数据包的具体方法为：
步骤5.1：将n条单调曲线的第1～M级数据包中的数据点取出，组成n个数据点集；
步骤5.2：依次判断每个数据点集中的任意两数据点的连线与其余数据点集中任意两数据点的连线是否存在相交；
步骤5.3：若存在相交则判断相交的两个数据点集所属的单条曲线的长度；
步骤5.4：删除长度较短的单调曲线的第M级数据包。
本发明一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，首先对遥感数据中，各图像曲线段进行划分，使图像中各曲线都拆分为单调曲线，再根据单调曲线中相邻的三个点构成三角形的面积来对三角形顶点进行分层，在对分层后的顶点数据采用曲线段相交的方法删除干扰点，最后进行有先后顺序的传输，这样避免了在图像处理过程中存在曲线自交的曲线，还大大计算了图像处理的计算量，在传输过程中，接受方也能流畅的实时显示图形数据。
附图说明
图1为单调曲线示意图。
图2为本发明一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法简化曲线图。
图3为本发明一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法简化对比图。
图4为本发明一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法简化曲线结果图。
具体实施方式
单调曲线是指给定一条直线，经过这条曲线与直线作垂线，垂线与曲线最多只有一个交点。如图1，左右移动直线v1v2与p1pn最多一个交点。单调曲线和线段相交法的结合可以有效的解决曲线自相交的问题。
本发明一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，该方法包括：
步骤1：采用地理遥感装置获取地理二维矢量数据；
步骤2：对获取的二维矢量数据中各条原始曲线拆分为一条或多条单调曲线；
步骤2.1：曲线中的各点依次标记为p1、p2、p3、p4、p5……；
步骤2.2：计算向量p1p2与向量p2p3的夹角，将该夹角的值赋值给min和max两个中间数据；
步骤2.3：计算向量p1p2与向量p3p4的夹角，将该夹角与min和max比较，若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.4计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.4：计算向量p1p2与向量p4p5的夹角，将该夹角与min和max比较若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.5计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.5,：采用上述步骤2.3-步骤2.4的方法依次计算曲线后续的点，直到该原始曲线结束；
步骤3：对各条单调曲线进行分层；
首选滑动选取单调曲线中连续的三个点，滑动步长为1个点，计算选取的3个点构成的三角形的面积，设定2-7个面积区间，将选取的三角形根据设定的面积区间分为2-7层，面积最大的为第一层，后续面积由大到小为其他层；
步骤4：根据步骤3的分层结果，将各条单调曲线上的顶点分别存为对应的2-7个数据包，根据面积划分的第一层的顶点存为第一级数据包，后续依次对应存为相应数据包
步骤5：判断同一条原始曲线拆分成的各单调曲线的同一级数据包还原的曲线是否存在相交，若相交，则删除相交单调曲线中长度较短的单调曲线所属的该级数据包；
步骤5.1：将n条单调曲线的第1～M级数据包中的数据点取出，组成n个数据点集；
步骤5.2：依次判断每个数据点集中的任意两数据点的连线与其余数据点集中任意两数据点的连线是否存在相交；
步骤5.3：若存在相交则判断相交的两个数据点集所属的单条曲线的长度；
步骤5.4：删除长度较短的单调曲线的第M级数据包；
步骤6：在数据传输过程中，将剩余的数据包按照数据包的级数，从第一级开始依次传输。
实验效果对比：如图3，图(a)为在ArcGIS中构建的简单原始实验数据，图(b)为本发明的改进Visvalingam-Whyatt算法对图(a)简化效果图。从图中可以看出使用单调方法的Visvalingam-Whyatt算法很能够好的避免图形自相交的问题。
如图4，显示了土地利用数据经过改进后的Visvalingam-Whyatt算法简化后的数据部分地区五个细节层次的显示效果图，从图(a)到图(e)可以看出图的节点在增加，细节程度在增加，图显示的也更加平滑。除第一层外，其它层传输的是增量的结点数据。当用户请求数据时，先从服务器端传送粗略的数据，然后再传输细节数据。

Claims (3)

1.一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，该方法包括：
步骤1：采用地理信息数据采集方法(遥感装置、矢量化、文本信息等)获取地理二维矢量数据；
步骤2：对获取的二维矢量数据中各条原始曲线拆分为一条或多条单调曲线；
步骤3：对各条单调曲线进行分层；
首选滑动选取单调曲线中连续的三个点，滑动步长为1个点，计算选取的3个点构成的三角形的面积，设定2-7个面积区间，将选取的三角形根据设定的面积区间分为2-7层，面积最大的为第一层，后续面积由大到小为其他层；
步骤4：根据步骤3的分层结果，将各条单调曲线上的顶点分别存为对应的2-7个数据包，根据面积划分的第一层的顶点存为第一级数据包，后续依次对应存为相应数据包；
步骤5：判断同一条原始曲线拆分成的各单调曲线的同一级数据包还原的曲线是否存在相交，若相交，则删除相交单调曲线中长度较短的单调曲线所属的该级数据包；
步骤6：在数据传输过程中，将剩余的数据包按照数据包的级数，从第一级开始依次传输。
2.如权利要求1所述的一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，其特征在于所述步骤2中将各条线段拆分为单调曲线的方法为：
步骤2.1：曲线中的各点依次标记为p1、p2、p3、p4、p5……；
步骤2.2：计算向量p1p2与向量p2p3的夹角，将该夹角的值赋值给min和max两个中间数据；
步骤2.3：计算向量p1p2与向量p3p4的夹角，将该夹角与min和max比较，若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.4计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.4：计算向量p1p2与向量p4p5的夹角，将该夹角与min和max比较若大于max则采用该夹角的数字更新max，弱小于min则采用该夹角的数字更新min，否则直接舍去；如果min和max存在更新，则计算max减去min的差值，若该差值小于180度则进入步骤2.5计算，若该差值大于或等于180度，则曲线就此截断，认为以上点组成的曲线为单调曲线，进入新的一条曲线的计算；
步骤2.5,：采用上述步骤2.3-步骤2.4的方法依次计算曲线后续的点，直到该原始曲线结束。
3.如权利要求1所述的一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法，其特征在于所述步骤5中判断同一条原始曲线拆分成的各单调曲线的第M级数据包中数据点组成的曲线是否相交和删除数据包的具体方法为：
步骤5.1：将n条单调曲线的第1～M级数据包中的数据点取出，组成n个数据点集；
步骤5.2：依次判断每个数据点集中的任意两数据点的连线与其余数据点集中任意两数据点的连线是否存在相交；
步骤5.3：若存在相交则判断相交的两个数据点集所属的单条曲线的长度；
步骤5.4：删除长度较短的单调曲线的第M级数据包。
CN201710339391.3A 2017-05-15 2017-05-15 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法 Pending CN107239508A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710339391.3A CN107239508A (zh) 2017-05-15 2017-05-15 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710339391.3A CN107239508A (zh) 2017-05-15 2017-05-15 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107239508A true CN107239508A (zh) 2017-10-10

Family

ID=59985087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710339391.3A Pending CN107239508A (zh) 2017-05-15 2017-05-15 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107239508A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109949236A (zh) * 2019-03-05 2019-06-28 深圳市科利德光电材料股份有限公司 自相交图形消解方法、终端设备及计算机可读存储介质
CN113487666A (zh) * 2021-09-08 2021-10-08 亿景智联(北京)科技有限公司 一种多边形链的求交方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237010A (zh) * 2011-07-28 2011-11-09 中国测绘科学研究院 一种复杂线状要素的注记方法
CN102609898A (zh) * 2012-02-09 2012-07-25 武汉大学 一种顾及地理特征的溺谷海岸线化简方法
CN102663958A (zh) * 2012-03-23 2012-09-12 北京师范大学 一种顾及拓扑关系的大规模矢量地图快速综合的方法
CN103646158A (zh) * 2013-08-30 2014-03-19 大连海事大学 一种用于航海模拟器仿真的雷达模拟数据自动简化方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237010A (zh) * 2011-07-28 2011-11-09 中国测绘科学研究院 一种复杂线状要素的注记方法
CN102609898A (zh) * 2012-02-09 2012-07-25 武汉大学 一种顾及地理特征的溺谷海岸线化简方法
CN102663958A (zh) * 2012-03-23 2012-09-12 北京师范大学 一种顾及拓扑关系的大规模矢量地图快速综合的方法
CN103646158A (zh) * 2013-08-30 2014-03-19 大连海事大学 一种用于航海模拟器仿真的雷达模拟数据自动简化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHENGLI WANG等: "《Progressive Network Transmission Method Research of Vector Data》", 《 GEO-SPATIAL KNOWLEDGE AND INTELLIGENCE. GRMSE 2016. COMMUNICATIONS IN COMPUTER AND INFORMATION SCIENCE》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109949236A (zh) * 2019-03-05 2019-06-28 深圳市科利德光电材料股份有限公司 自相交图形消解方法、终端设备及计算机可读存储介质
CN113487666A (zh) * 2021-09-08 2021-10-08 亿景智联(北京)科技有限公司 一种多边形链的求交方法及装置
CN113487666B (zh) * 2021-09-08 2021-11-23 亿景智联(北京)科技有限公司 一种多边形链的求交方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106125764B (zh) 基于a*搜索的无人机路径动态规划方法
CN104282221B (zh) 一种构建室内地图的道路网络的方法
CN106780736A (zh) 地图数据处理方法及装置、三维地图生成方法及装置
CN105303590B (zh) 带属性三维矿体的块体模型切割生成二维剖面图的方法
CN107610131A (zh) 一种图像裁剪方法和图像裁剪装置
CN106952222A (zh) 一种交互式图像虚化方法及装置
CN107291874A (zh) 地图点位聚合方法及装置
MY149288A (en) Method, system, and computer-readable medium for creating and laying out a graphic within an application program
CN107239508A (zh) 一种用于地理二维矢量数据化简及传输方法
CN107886564A (zh) 用于实现三维场景显示的方法
US20160078650A1 (en) Drawing data generation device and drawing device
CN108572999A (zh) 兴趣面aoi轮廓的搜索方法及装置
CN100585638C (zh) 基于线框的曲面体三维边界表示模型重建方法及其装置
CN106919733A (zh) 分布式冲突和咬合
CN106294484B (zh) 一种更新电子地图数据的方法及装置
CN111488527B (zh) 位置推荐方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质
CN106204719B (zh) 基于二维邻域检索的三维场景中海量模型实时调度方法
CN108627170A (zh) 一种路径优化可视化的方法
CN110123208A (zh) 一种控制机器人清洁的方法及机器人
Bourqui et al. Multilayer graph edge bundling
CN107945191A (zh) 一种随机点群目标外轮廓提取及目标简化方法
CN117495989B (zh) 数据处理方法、装置、设备及可读存储介质
CN107169080A (zh) 一种基于gis和空间数据库相结合的地理空间分析***
CN103747033B (zh) 一种社区发现的方法
CN101546438A (zh) 基于约束狄郎宁三角网技术的多个区域拓扑层叠置分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171010