[發(fā)明專利]一種stroke特征約束的樹狀河系層次關(guān)系構(gòu)建及簡化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710516385.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107315813B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成名;吳偉;殷勇;武鵬達(dá);郭沛沛;馬照亭;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國測繪科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T11/20
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種stroke特征約束的樹狀河系層次關(guān)系構(gòu)建及簡化方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、根據(jù)實(shí)際空間數(shù)據(jù)庫中樹狀河系的組織方式，研究基于樹狀河系有向拓?fù)錁涞暮酉堤卣髦悄茏R別方法；

B、依據(jù)樹狀河系的有向拓?fù)錁洌C合stroke對象語義、幾何特征及拓?fù)涮卣鳎瑥暮涌诔霭l(fā)，采取下游向上游追蹤方法構(gòu)建樹狀河系層次關(guān)系；

C、依據(jù)樹狀河系層次關(guān)系自動識別包括河流間距與河網(wǎng)密度的結(jié)構(gòu)特征，提出整體數(shù)量確定和分層選取等算法，實(shí)現(xiàn)樹狀河系的自動簡化，其具體包括以下步驟：

步驟100：確定整體選取數(shù)量

整體選取數(shù)量用方根模型確定，方根模型如(1)式所示：

式中：n_F 為新編地物數(shù)量；n_A 為原始地物數(shù)量；M_A 為原始地圖比例尺分母； M_F 為新編地圖比例尺分母，x為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，x的取值范圍通常為1-5；

步驟200：由外及內(nèi)分層剔除葉結(jié)點(diǎn)

確定河系的選取數(shù)量后，通過河流剔除方式實(shí)現(xiàn)河流的選取；河流的選取通過由外及內(nèi)分層河流剔除的方法；由外及內(nèi)分層河流剔除選取方法是一種循環(huán)處理方法，每一次循環(huán)包括四個(gè)步驟：

步驟1：遍歷整條河系，根據(jù)河系層次，統(tǒng)計(jì)各個(gè)層次的子懸掛弧；

步驟2：將剔除數(shù)量分配到各個(gè)層次；

步驟3：在各個(gè)層次的剔除數(shù)量分配到各個(gè)子流域；

步驟4：在子流域內(nèi)部同一個(gè)層次上依據(jù)河流長度和河流間距剔除河流；

如此循環(huán)，直至剔除的河段數(shù)量滿足根據(jù)方根模型確定的整體剔除總數(shù)，循環(huán)結(jié)束；

步驟2中，選取數(shù)量非均等分配，將整體的剔除指標(biāo)分配到各個(gè)層次的河流，各個(gè)河流分配到的數(shù)量按下述公式計(jì)算：

式中， n_Ci 為第i層河流的剔除數(shù)量；n_C 為總的剔除數(shù)量；n_mi 為第i層子懸掛數(shù)量；n_m為各個(gè)層次的子懸掛弧總數(shù)；

步驟4中，應(yīng)用式(3)采用加權(quán)求和的方式計(jì)算每一條河流的重要性指數(shù)IR:

IR＝αL+βD (3)

式中，α、β分別為河流長度L和河流間距D的權(quán)重系數(shù)，介于0-1之間且累加和為1；

其中，當(dāng)存在兩條河流的重要性指數(shù)IR相同時(shí)，選擇max(α、β)對應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行判斷；若權(quán)重系數(shù)α、β相等，默認(rèn)按河流長度指標(biāo)進(jìn)行選取；若長度指標(biāo)也相等，則隨機(jī)任選其一。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的stroke特征約束的樹狀河系層次關(guān)系構(gòu)建及簡化方法，其特征在于，構(gòu)建樹狀河系層次關(guān)系的具體過程包括：

步驟1，以河系河口作為追蹤起始結(jié)點(diǎn)，河口關(guān)聯(lián)弧段作為追蹤弧段，得到弧段的另一個(gè)結(jié)點(diǎn)，將其作為追蹤結(jié)點(diǎn)；

步驟2，追蹤結(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)弧段作為stroke候選集R{AOP，AOR，…}，并計(jì)算弧段夾角{∠AOP，∠AOR，…}；

步驟3，依據(jù)河流名稱、河流類別、夾角值的優(yōu)先級順序依次建立stroke，且保證一個(gè)弧段只能在一個(gè)stroke結(jié)構(gòu)中，直至R＝Φ；

步驟4，重復(fù)步驟2、步驟3，直至無法得到追蹤弧段；

步驟5，上面的追蹤弧段構(gòu)成RivStroke，同時(shí)記錄下RivStroke中所有的追蹤結(jié)點(diǎn)，將追蹤結(jié)點(diǎn)作為河系河口，迭代步驟1到步驟4，直到?jīng)]有追蹤結(jié)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的stroke特征約束的樹狀河系層次關(guān)系構(gòu)建及簡化方法，其特征在于，構(gòu)建時(shí)，選擇有向拓?fù)錁渲懈叩燃壓訑?shù)量最多的或者長度最長的結(jié)點(diǎn)作為該河系河口，且保證一個(gè)河系只有一個(gè)河口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的stroke特征約束的樹狀河系層次關(guān)系構(gòu)建及簡化方法，其特征在于，在建立樹狀河系層次關(guān)系時(shí)，連接的判斷原則包括以下兩大類：

(1)語義一致性：首先將河流名稱相同的河流弧段連接為同一stroke，然后將河流類別相同的河流弧段連接為同一stroke；

(2)方向一致性：相連弧段符合良性延續(xù)性原則，連接過渡自然，同時(shí)夾角越接近180°，越可能連接為同一stroke；流向相反的河流不能連接為同一stroke。