一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法技术

一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，针对作业员作业过程中的偏差使得待接边要素无法被传统的接边方法识别，无法参与接边的问题，通过对面状图幅格网数据进行内缩处理并转换成线状后与待接边要素图层按照空间相交关系提取相交线的基础上实现对待接边要素的自动识别、自动修正和接边。本发明专利技术通过在相交线的中心做垂线的基础上与待接边要素图层进行空间相交关系的选择直接提取所有待接边要素。由此，可在地形图中的矢量要素和地形图图幅格网之间存在偏差的状况下，通过相交线的垂线获取到需要进行接边的要素以进行合并处理。因此，本发明专利技术能够自动的纠正上述偏差，接边效率更高也更准确。

An Automatic Edge Joining Method for Complex Planar Elements Based on Graphic Grid Inward Contraction Technology

A method of automatic edge joining for complex area elements based on map grid shrinkage technology is proposed. Aiming at the problem that the operator's deviation in the process of operation makes the elements to be joined unable to be recognized by traditional edge joining method and participate in edge joining, the basis of intersection line is extracted according to the intersection relationship between the surface map grid data and the element layer to be joined after the data are internally compressed and transformed into lines. On the basis of this, it realizes automatic recognition, automatic correction and edge joining for the edge elements. The method directly extracts all the elements to be joined by choosing the spatial intersection relationship between the elements to be joined and the layer to be joined on the basis of the vertical line at the center of the intersection line. Thus, when there is a deviation between the vector elements in the topographic map and the topographic map grid, the verticals of the intersecting lines can be used to obtain the elements that need to be joined for merging processing. Therefore, the invention can automatically correct the above deviation, and the edge joining efficiency is higher and more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法
本专利技术涉及地理信息数据处理领域，尤其涉及一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法。
技术介绍
数字线划图(DigitalLineGraphic，简称DLG)是地理信息行业最重要的矢量数据产品。现有DLG产品都是按国家基本比例尺分幅生产的，其在数据建库和实际应用时，需要对分幅DLG数据进行逐图幅、逐要素接边处理，将数据无缝融合。目前已有的地理信息系统软件虽然具有图幅接边的功能，但大多存在局限性：1、在整个接边过程中只允许两幅数据同时接边，致使效率较低；2、很多自动化接边算法只解决矢量线要素的几何位置接边，对于节点多、图形复杂、形态各异的面要素，很难实现自动接边。3、普适性较差，有的软件仅能满足单一比例尺的要求，不具备多比例尺条件下的要素接边处理。以上种种因素，都说明了现有的自动化接边技术仅能解决少量、简单的矢量数据接边问题，对满足生产和实际应用还有较大的差距。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法。首先，为实现上述目的，提出一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，步骤包括：第一步，对线状图幅格网数据按照预设的接边容差q进行缓冲处理形成缓冲区，对需接边的面状矢量数据与该缓冲区进行空间相交关系的判断，选取出与所述缓冲区相交的面状矢量数据，对选取出的面状矢量数据建立待接边要素图层，无相交关系的面状矢量数据则创建为非接边要素图层；第二步，将面状图幅格网数据依据设定的接边容差值q的负值进行缓冲的内缩处理，将内缩处理过的面状图幅格网数据转换成线状数据，将转换所获得的上述线状数据与第一步中所建立的待接边要素图层进行空间相交关系的判断，提取出所有相交线，将全部相交线组成相交线集合；第三步，对第二步中所获得的各相交线，提取出与相交线中点一侧的垂线具有空间相交关系且属性相同的面状要素A和B，对构成两面状要素A和B的每条边线进行判断提取出面状要素A和B的各待接边线JointLA、JointLB；第四步，分别获取所述面状要素A和B的待接边线JointLA、JointLB的端点，按照各位移1/2的接边原则，将匹对的端点分别移动到它们连线的中点位置，完成两个面状要素的无缝拼接；第五步，将无缝拼接所获得的面状要素进行合并，以完成接边；将已完成接边的所述待接边要素图层加载至所述非接边要素图层，输出加载后完整的要素层。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，根据测绘行业标准对不同比例尺地形图的接边要求及处理原则设定所述接边容差q的值。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，所述第三步的具体步骤包括：步骤301，在所述相交线的中心点向所述相交线的两侧做垂线；步骤302，分别对所述相交线两侧的垂线判断其是否与所述第一步中所建立的待接边要素图层中的面状矢量数据相交，若相交，则获取所述待接边要素图层中与垂线存在空间相交关系的面状要素，跳转至步骤303；若不相交，则选择另一根相交线跳转至所述步骤301；步骤303，若步骤302中获取到两个面状要素A和B，则判断所述两个面状矢量数据A和B的属性是否一致，若一致，则跳转至步骤304；若不一致，则记录错误信息并选择另一根相交线跳转至所述步骤301；步骤304，若构成所述面状要素的某根线段落在线状图幅格网数据接边容差缓冲范围内，则根据该线段自身的角度值、该线段与相交线的夹角值、构成所述面状要素的线段与所述垂线是否存在相交关系判断该线段是否符合作为待接边线的条件，若符合，则将该线段作为待接边线纳入备选的待接边线集合；否则，记录错误信息并选择另一根相交线跳转至所述步骤301。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，所述第三步中，所述垂线的长度为预设的接边容差q的2倍。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，所述步骤304中，所述作为待接边线的条件为：构成所述面状要素的线段与所述相交线的夹角α在-15°到15°之间，且构成所述面状要素的线段其自身的角度值在-15°到15°之间或75°到105°之间，且落在线状图幅格网数据接边容差缓冲范围内，且构成所述面状要素的线段与所述垂线存在相交关系。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，所述构成所述面状要素的每一根线段与所述相交线的夹角通过获取构成所述面状要素的每一根线段的斜率以及与其相交的所述相交线的斜率后，通过夹角公式计算获得。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，所述第四步中的具体步骤包括：步骤401，分别获取两个面状要素A和B的待接边线JointLA、JointLB相匹配的端点，即，获取待接边线JointLA的起点以及在待接边线JointLB上获取距离JointLA的起点最近且在所述接边容差q范围内的点，分别记为面状要素A的起点AFr和面状要素B的起点BFr；获取JointLA的终点以及在JointLB上获取距离JointLA的终点最近且在所述接边容差q范围内的点，分别记为面状要素A的终点ATo和面状要素B的终点BTo；步骤402，计算所述面状要素A的起点AFr和面状要素B的起点BFr的中间点为第一中心点MidFr；计算所述面状要素A的终点ATo和面状要素B的终点BTo的中间点为第二中心点MidTo；步骤403，分别移动所述面状要素A和所述面状要素B各待接边线JointLA、JointLB相匹配的端点，使所述面状要素A的起点AFr和面状要素B的起点BFr移至所述第一中心点MidFr，使所述面状要素A的终点ATo和面状要素B的终点BTo移至所述第二中心点MidTo，以实现对所述两个面状要素A、B的无缝拼接。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，通过步骤403移动所述面状要素A和B的端点完成无缝拼接之后，还对所述面状要素A和B之间拼接形成的缝隙进行填补。可选的，上述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法中，填补所述面状要素A和B之间拼接形成的缝隙的具体步骤为：步骤404，将无缝拼接过的上述面状要素A和所述面状要素B进行合并后，判断上述面状要素A和所述面状要素B之间是否有缝隙，若有缝隙则将所述缝隙转换为几何图形集合C，将所述几何图形集合C与所述面状要素A和所述面状要素B合并，合并后的面状要素，其属性继承所述面状矢量数据A和B的属性。有益效果本专利技术，与传统接边方法相比，传统的接边方法只允许两幅地形图互相接边，接边时仅考虑两幅地形图中的矢量要素和地形图图幅格网相交的情况。如果由于地形图作业员作业过程出现偏差，使得待接边要素与图幅格网不相交，则传统的接边方法很难判断该要素是否参与接边。这种情况下，传统的接边方法只能依靠人工进行修正。本专利技术针对上述问题，首先对面状图幅格网数据进行内缩处理并转换成线状后与待接边要素图层按照空间相交关系提取相交线，通过在相交线的中心做垂线的基础上与待接边要素图层进行空间相交关系的选择直接提取所有待接边要素。由此，可在地形图中的矢量要素和地形图图幅格网之间存在偏差的状况下，通过垂线获取到需要进行接边的要素以进行合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，其特征在于，步骤包括：第一步，对线状图幅格网数据按照预设的接边容差q进行缓冲处理形成缓冲区，对需接边的面状矢量数据与该缓冲区进行空间相交关系的判断，选取出与所述缓冲区相交的面状矢量数据，对选取出的面状矢量数据建立待接边要素图层，无相交关系的面状矢量数据则创建为非接边要素图层；第二步，将面状图幅格网数据依据设定的接边容差值q的负值进行缓冲的内缩处理，将内缩处理过的面状图幅格网数据转换成线状数据，将转换所获得的上述线状数据与第一步中所建立的待接边要素图层进行空间相交关系的判断，提取出所有相交线，将全部相交线组成相交线集合；第三步，对第二步中所获得的各相交线，提取出与相交线中点一侧的垂线具有空间相交关系且属性相同的面状要素A和B，对构成两面状要素A和B的每条边线进行判断提取出面状要素A和B的各待接边线JointLA、JointLB；第四步，分别获取所述面状要素A和B的待接边线JointLA、JointLB的端点，将匹对的端点分别移动到它们连线的中点位置，完成两个面状要素的无缝拼接；第五步，将无缝拼接所获得的面状要素进行合并，以完成接边；将已完成接边的所述待接边要素图层加载至所述非接边要素图层，输出加载后完整的要素层。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，其特征在于，步骤包括：第一步，对线状图幅格网数据按照预设的接边容差q进行缓冲处理形成缓冲区，对需接边的面状矢量数据与该缓冲区进行空间相交关系的判断，选取出与所述缓冲区相交的面状矢量数据，对选取出的面状矢量数据建立待接边要素图层，无相交关系的面状矢量数据则创建为非接边要素图层；第二步，将面状图幅格网数据依据设定的接边容差值q的负值进行缓冲的内缩处理，将内缩处理过的面状图幅格网数据转换成线状数据，将转换所获得的上述线状数据与第一步中所建立的待接边要素图层进行空间相交关系的判断，提取出所有相交线，将全部相交线组成相交线集合；第三步，对第二步中所获得的各相交线，提取出与相交线中点一侧的垂线具有空间相交关系且属性相同的面状要素A和B，对构成两面状要素A和B的每条边线进行判断提取出面状要素A和B的各待接边线JointLA、JointLB；第四步，分别获取所述面状要素A和B的待接边线JointLA、JointLB的端点，将匹对的端点分别移动到它们连线的中点位置，完成两个面状要素的无缝拼接；第五步，将无缝拼接所获得的面状要素进行合并，以完成接边；将已完成接边的所述待接边要素图层加载至所述非接边要素图层，输出加载后完整的要素层。2.如权利要求1所述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，其特征在于，根据测绘行业标准对不同比例尺地形图的接边要求及处理原则设定所述接边容差q的值。3.如权利要求1所述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法，其特征在于，第三步的具体步骤包括：步骤301，在所述相交线的中心点向所述相交线的两侧做垂线；步骤302，分别对所述相交线两侧的垂线判断其是否与所述第一步中所建立的待接边要素图层中的面状矢量数据相交，若相交，则获取所述待接边要素图层中与垂线存在空间相交关系的面状要素，跳转至步骤303；若不相交，则选择另一根相交线跳转至所述步骤301；步骤303，若步骤302中获取到两个面状要素A和B，则判断所述两个面状矢量数据A和B的属性是否一致，若一致，则跳转至步骤304；若不一致，则记录错误信息并选择另一根相交线跳转至所述步骤301；步骤304，若构成所述面状要素的某根线段落在线状图幅格网数据接边容差缓冲范围内，则根据该线段自身的角度值、该线段与相交线的夹角值、构成所述面状要素的线段与所述垂线是否存在相交关系判断该线段是否符合作为待接边线的条件，若符合，则将该线段纳入备选的待接边线集合；否则，记录错误信息并选择另一根相交线跳转至所述步骤301。4.如权利要求3所述的基于图幅格网内缩技术的复杂面状要素自动接边方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金琳，陶旸，聂时贵，石善球，李翔，刘玫，
申请(专利权)人：江苏省基础地理信息中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32