[發(fā)明專利]空間數(shù)據(jù)化簡方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310680942.4
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103678588A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝英鋒;郭盡朝;常曉東;楊東旭;周少飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國神華能源股份有限公司;中國神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;肖冰濱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化簡方法和裝置，具體地，涉及一種空間數(shù)據(jù)化簡方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著測繪、遙感及GIS相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已成為地學研究的有力工具。一方面，人們獲取空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量以摩爾定律的速度增長，同時隨著WebGIS的迅速發(fā)展，海量空間數(shù)據(jù)在目前帶寬有限的網(wǎng)絡(luò)上的傳輸速度慢的問題越來越突出，因此有必要對空間數(shù)據(jù)進行壓縮。另一方面，目前大多數(shù)制圖綜合的方法是從大比例尺數(shù)據(jù)中綜合得出各種中小比例尺數(shù)據(jù)信息。這種方法只能提供在服務(wù)器端固定好的單一比例尺的空間數(shù)據(jù)，不能滿足用戶按照自己的需求對空間信息進行訪問、分析、處理和表達。而制圖綜合的本質(zhì)是通過地圖正確反映地理空間事物的規(guī)律性，所以在比例尺變化情況下，如何正確保持空間要素分布特征的一致性、制圖綜合操作的連續(xù)性及可靠性，是目前亟待解決的重要問題。

目前，柵格數(shù)據(jù)的化簡研究比較成熟，空間數(shù)據(jù)的化簡技術(shù)還不是很成熟，一是由于空間數(shù)據(jù)的復雜性。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一，可以認為是一種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；空間數(shù)據(jù)則分為要素和要素集合兩個層次。其中，要素又包括幾何和屬性兩部分，幾何部分包括點、線、面三種對象類型；幾何要素之間也存在顯示拓撲關(guān)系。二是空間數(shù)據(jù)的多目標與多層次特征。柵格數(shù)據(jù)化簡后的結(jié)果僅需考慮可視化；空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用包含制圖輸出和空間分析兩種不同的功能，其化簡與制圖綜合問題相關(guān)聯(lián)，不僅涉及單個地理要素的多分辨率組織與化簡，還涉及多要素之間化簡結(jié)果的可視化與邏輯一致性問題。

但由于空間數(shù)據(jù)在空間分析、地表模擬、檢索查詢等方面相比柵格數(shù)據(jù)具有很大的優(yōu)勢，因此地學研究過程中應(yīng)用的柵格數(shù)據(jù)如遙感影像、掃描地形圖等很多情況下需要進行矢量化處理，空間數(shù)據(jù)已成為地理信息系統(tǒng)普遍利用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式。由地理信息系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)進行處理和應(yīng)用、處理空間數(shù)據(jù)的比例尺發(fā)生變化以及作為地理信息系統(tǒng)重要功能的制圖綜合可知，空間數(shù)據(jù)壓縮十分必要?？臻g數(shù)據(jù)化簡是從組成曲線的點集合A中抽取一個子集B，B在一定的精度范圍內(nèi)盡可能地反映原數(shù)據(jù)集A，而子集B的點數(shù)應(yīng)盡可能少。對空間數(shù)據(jù)能進行化簡其本質(zhì)的原因在于原始數(shù)據(jù)存在一定的冗余，這種數(shù)據(jù)冗余一方面是數(shù)據(jù)采樣過程中不可避免產(chǎn)生的；另一方面是由于具體應(yīng)用變化而產(chǎn)生，比如大比例尺的空間數(shù)據(jù)用于小比例尺的應(yīng)用時，就會存在不必要的數(shù)據(jù)冗余。因此應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用來選擇合適的空間數(shù)據(jù)化簡算法。空間數(shù)據(jù)化簡的核心是在不擾亂顯示拓撲關(guān)系的前提下對原始采樣數(shù)據(jù)進行合理的刪減。空間數(shù)據(jù)化簡中尤以線要素化簡和面要素化簡為研究重點，如道格拉斯-普拉格（Douglas-Peucker，DP）算法、角度控制類算法、有角度限值法、而距離計算相對于角度計算在執(zhí)行效率方面有優(yōu)勢，使得垂距限值法，特別是DP算法的應(yīng)用較普遍。但是化簡后都不能保證空間關(guān)系的一致性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了化簡后都不能保證空間關(guān)系的一致性的問題，提供能夠保證空間關(guān)系的一致的一種空間數(shù)據(jù)化簡方法和裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種空間數(shù)據(jù)化簡方法，該方法包括：設(shè)定視圖控制參數(shù)；以所設(shè)定的視圖控制參數(shù)來確定屏幕當前視圖窗口的初始空間數(shù)據(jù)的化簡閾值；以所述化簡閾值對所述初始空間數(shù)據(jù)的原始坐標點進行篩選，從而得到化簡后空間數(shù)據(jù)。

可選地，所述視圖控制參數(shù)包括：視圖窗口的外包矩形的寬度和視圖窗口的外包矩形的高度。

可選地，確定屏幕當前視頻窗口的所述初始空間數(shù)據(jù)的化簡閾值步驟包括：根據(jù)所述視圖控制參數(shù)按照如下公式確定橫向比例和縱向比例：

橫向比例：dRadioX=(nViewWidth/rcMapBound.Width())，

縱向比例：dRadioY=(nViewHeight/rcMapBound.Height())，

其中，dRadioX表示在視圖窗口中X軸方向所述初始空間數(shù)據(jù)的放大比例，dRadioY表示在視圖窗口中Y軸方向所述初始空間數(shù)據(jù)的放大比例；nViewWidth表示視圖窗口的寬度，nViewHeight表示視圖窗口的高度，rcMapBound表示視圖窗口中顯示出來的所述初始空間數(shù)據(jù)的矩形范圍，.Width（）表示獲得視圖窗口的寬度，.Height（）表示獲得視圖窗口的高度；以dRadioX和dRadioY中的以下任意一個值作為所述初始空間數(shù)據(jù)的放大比例：最小值、最大值以及平均值；以及以所述發(fā)達比例的倒數(shù)作為所述初始空間數(shù)據(jù)的化簡閾值。

可選地，所述視圖控制參數(shù)還包括：在所述視圖窗口中顯示出來的所述初始空間數(shù)據(jù)的矩形范圍。