一种拓扑1的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法技术

本发明专利技术公开了一种拓扑1的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法。它包括以下步骤：1）对面要素进行拓扑打散处理，获取面要素的多边形集合；2）遍历多边形集合中的每个多边形元素，获取多边形元素的原始边界线集合；3）对多边形元素的原始边界线集合逆时针或顺时针排序，获取多边形元素的有序边界线集合；4）将有序边界线集合的每个边界线元素写入矢量数据交换格式中；5）重复步骤2）至步骤4），实现面要素的所有几何数据输出。本发明专利技术采用数据映射模型和内存缓存机制，利用最小夹角判断方法进行空间拓扑计算，实现拓扑1的矢量数据交换格式中面要素的几何数据输出。本发明专利技术在土地利用数据库管理工作及相关工作中具有较大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土地利用数据管理领域，尤其涉及。
技术介绍
近几年，随着第二次全国土地调查的进行，农村土地调查、城镇土地调查以及基本农田调查等工作已相继完成。在这样背景下，如何保证土地利用数据成果的准确性，实现不同部门和领域之间的数据共享，以满足经济社会发展、土地宏观调控及国土资源信息化管理的需要，成为土地利用相关领域发展的又一新的问题。CNSDTF是中国自己的空间数据交换格式，中国国家标准化管理委员会先后在 1999年和2007年发布了其1. 0版本和2. 0版本，其中也对矢量数据交换格式的表达进行了描述和说明，并定义矢量数据交换格式中不同要素的直接坐标和间接坐标两种表达形式 (引自 GB/T 17798-2007)。目前有关中国矢量交换数据的研究大部分都集中在如何把矢量数据交换格式转换为其他GIS平台支持的数据，但是对矢量数据交换格式数据的转换输出研究相对较少。 即使存在少量研究，对拓扑1和拓扑2规则下矢量数据交换格式转换输出时的一些关键问题，也缺乏讨论。在土地利用中，矢量数据交换格式是基于拓扑1规则的，因此需要需要考虑线状要素和面状要素之间拓扑关系，本文将对其进行详细讨论。参考文献中国国家标准化管理委员会.地理空间数据交换格式(GB/T 17798-2007) ，2007。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于拓扑1的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法。拓扑1的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法的步骤如下1)对面要素进行拓扑打散处理，获取面要素对应的多边形集合；2)逐个遍历多边形集合中的每个多边形元素，对多边形元素的边界实施缓冲区计算， 生成多边形元素的边界缓冲区；对多边形元素的边界缓冲区实施空间包含的拓扑关系计算，从而获取多边形元素的原始边界线集合；3)通过最小夹角判断方法对原始边界线集合进行逆时针或顺时针排序，获取多边形集合中的每个多边形元素的有序边界线集合；4)将有序边界线集合中的每个边界线元素的标识号以八个一行的记录方式逐个写入矢量数据交换格式面要素的几何数据中；5)重复步骤2)至步骤4)，用0作为有序边界线集合之间的分隔符，实现所有多边形元素的有序边界输出，从而生成拓扑1规则下矢量数据交换格式面要素的几何数据。所述的步骤3)包括(1)定义多边形的原始边界线集合为C，排序之后的有序边界线集合为R ；每条边界线的开始节点为起点Pbegin，结束节点为终点And，基线为当前正在处理的边界线，临时映射表 /ife/7<ID，夹角 > 为边界线元素的标识码和夹角的键值对集合；(2 )随机获取原始边界线集合C中的任意一个边界线元素，作为有序边界集合/P中的首个边界线元素，并利用当前边界线元素对基线赋值，同时在原始边界集合C中删除这个边界线元素；(3)通过线一面空间拓扑计算，判断多边形元素与基线的左右位置关系。定xm示为 4 7厥点/7为点临时变量，当多边形元素位于基线的右侧，则令坐标为X，y的点P=P-,当多边形元素位于基线的左侧，则令绝叛为X，y的点P=Pliegin ；(4)遍历原始边界线集合C中的所有边界线元素，查找起点4gin或者终点And等于逆厥点/7的边界线元素，如果没有找到，则执行步骤(8);如果找到一个边界线元素，则把这个边界线元素依次插入到有序边界线集合/P中，同时在原始边界线集合C中删除这个边界线元素，并利用这个边界线元素对基线重新赋值，接着执行步骤(7)；如果找到多个边界线元素，则把找到的多个边界线元素存放到临时映射表/ife/KID，夹角 > 中，其中ID是每个边界线元素的标识号，夹角的初始值全部置为0，执行步骤(5)；(5)进行最小逆时针夹角计算临时映射表/ife/7<ID，夹角> 中的每个边界线元素与基线的最小逆时针夹角值，在实际应用中，多边形的边界线不一定是直线，可能是曲线，需要做特殊处理。议坐标为χ, y的点P为起点，沿着每个边界线元素的切线所在直线进行最小逆时针夹角计算，并把计算结果存放到临时映射表/ife/7<ID，夹角〉中；(6)获取临时映射表/ife/XID，夹角> 中夹角最小的那个边界线元素，并把这个边界线元素插入到有序边界线集合/P中，同时在原始边界线集合C中删除当前边界线元素，再利用当前边界线元素对基线重新赋值；(7 H坐标为χ, y的点P重新赋值，当坐标为χ, y的点P等于基线的起点Aegin时， 坐标为X, y的点P: And ；反之，今坐标为X, y的点P: Peegin ；(8)重复步骤(4) 步骤(7)，直到原始边界线集合C中的所有边界线元素都处理完成。所述的步骤4)包括(1)拓扑1规则下的矢量数据交换格式面要素采用间接坐标的记录方式，面要素的几何数据间接记录有序边界线集合，并以8个标识值作为一行；(2)矢量交换格式面要素可能是由多个首尾相连的边界线集合组成，对于不同边界线集合之间以0作为分隔符。本专利技术与现有技术相比具有的有益成果是1)传统的矢量数据交换格式数据的转换输出都是集中在无拓扑规则要求的简单矢量交换数据的处理，不能满足目前土地利用中对矢量交换数据共享时的特殊拓扑规则要求。 本专利技术实现了在特殊拓扑规则要求下的土地利用中矢量数据向国家空间数据交换标准中定义的矢量数据交换格式的转换输出；2)针对土地利用中面要素的实际情况，利用边界矢量线的首尾相连特性，提出基于夹角判断的空间拓扑关系计算的方法实现多边形边界线集合的排序，解决复杂多边形(诸如 多条边界线相交一点)的边界排序处理。附图说明图1是夹角示意图； 图2是简单多边形示意图； 图3是本复杂多边形示意图4是本基于夹角判断的复杂多边形切线处理示意图； 图5是复杂多边形边界排序算法流程图； 图6是复杂多边形最终边界排序算法流程图。具体实施例方式拓扑1的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法的步骤如下1)对面要素进行拓扑打散处理，获取面要素对应的多边形集合；2)逐个遍历多边形集合中的每个多边形元素，对多边形元素的边界实施缓冲区计算， 生成多边形元素的边界缓冲区；对多边形元素的边界缓冲区实施空间包含的拓扑关系计算，从而获取多边形元素的原始边界线集合；3)通过最小夹角判断方法对原始边界线集合进行逆时针或顺时针排序，获取多边形集合中的每个多边形元素的有序边界线集合；4)将有序边界线集合中的每个边界线元素的标识号以八个一行的记录方式逐个写入矢量数据交换格式面要素的几何数据中；5)重复步骤2)至步骤4)，用0作为有序边界线集合之间的分隔符，实现所有多边形元素的有序边界输出，从而生成拓扑1规则下矢量数据交换格式面要素的几何数据。所述的步骤3)包括(1)定义多边形的原始边界线集合为C,排序之后的有序边界线集合为R ；每条边界线的开始节点为起点Pbegin，结束节点为终点And，基线为当前正在处理的边界线，临时映射表 /ife/7<ID，夹角 > 为边界线元素的标识码和夹角的键值对集合；(2 )随机获取原始边界线集合C中的任意一个边界线元素，作为有序边界集合/P中的首个边界线元素，并利用当前边界线元素对基线赋值，同时在原始边界集合C中删除这个边界线元素；(3)通过线一面空间拓扑计算，判断多边形元素与基线的左右位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种拓扑１的矢量数据交换格式面要素的几何数据输出方法，其特征在于它的步骤如下：１）对面要素进行拓扑打散处理，获取面要素对应的多边形集合；２）逐个遍历多边形集合中的每个多边形元素，对多边形元素的边界实施缓冲区计算，生成多边形元素的边界缓冲区；对多边形元素的边界缓冲区实施空间包含的拓扑关系计算，从而获取多边形元素的原始边界线集合；３）通过最小夹角判断方法对原始边界线集合进行逆时针或顺时针排序，获取多边形集合中的每个多边形元素的有序边界线集合；４）将有序边界线集合中的每个边界线元素的标识号以八个一行的记录方式逐个写入矢量数据交换格式面要素的几何数据中；５）重复步骤２）至步骤４），用０作为有序边界线集合之间的分隔符，实现所有多边形元素的有序边界输出，从而生成拓扑１规则下矢量数据交换格式面要素的几何数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁义，杜震洪，张丰，刘理想，黄志，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86