一种狭长图斑分块融解方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地图制图与地图综合技术领域，特别是涉及一种狭长图斑分块融解方法及装置。所述方法包括：获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；识别所述子数据集中的狭长图斑；提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；对所述狭长图斑进行融解。本发明专利技术通过划分数据集，识别子数据集内的狭长图斑，并提取所述狭长图斑的分裂线，根据所述分裂线的不同拓扑类型对其进行优化，得到最终分裂线，实现海量狭长图斑数据的高效准确融解处理。

【技术实现步骤摘要】
一种狭长图斑分块融解方法及装置
本专利技术涉及地图制图与地图综合
，特别是涉及一种狭长图斑分块融解方法及装置。
技术介绍
随着地理国情普查数据应用深度和广度加大，从大比例尺地表覆盖数据(图斑)综合至各种小比例尺数据，以多层次全面反映区域土地利用状况的需求越来越迫切。融解(dissolution)是图斑综合过程中的一种常见操作，在地图由大比例尺向小比例尺转换的过程中，图上的细小面要素由于难以被人眼继续识别而必须融解，将其降维为线要素进行表示(艾廷华等，2010)。对于土地利用图斑数据而言，融解操作的基本思路是依据一定的规则将细小图斑分裂成若干“碎片”，并将这些“碎片”兼并至拓扑相邻图斑。细小图斑通常包括两类：狭长图斑和小面积图斑，其中，狭长图斑是指图幅内一些长而窄的目标，如细长的面状河流、低等级的面状道路、公路以及田坎、沟渠等，小面积图斑是指比例尺变化时，图幅内一些小于图上最小面积的目标，如离散分布的细小坑塘、湖泊以及建筑物等。近年来，国内外学者对面要素融解操作进行了广泛的研究，依据提取矢量分裂线方式的不同，融解操作可分为基于直骨架线的融解方法(AICHHOLZER等，1996；HAUNERT等，2008)、基于圆骨架线的融解方法(LEE，1982；CLOPPET等，2000)和基于Delaunay三角网的融解方法(RUAS，1995)三种。Delaunay三角网由于具有“圆规则”或“最大最小角规则”(WARE，1997)成为提取分裂线的常用方法。DeLucia等(1987)针对多边形面要素的综合问题，率先构建了约束Delaunay三角网结构，并依据此结构提取了多边形骨架线；艾廷华等(2000)对基于骨架线的图结构进行了详细讨论，指出骨架线对于提取分裂线具有良好的支持作用，并进一步考虑土地利用图斑数据在空间分布上的全覆盖、无重叠特点，通过对骨架线端点处进行拓扑调整实现了对图斑数据的无缝剖分，完成了小面积次要地块与拓扑邻近地块的融解(艾廷华等，2002)。小面积图斑的融解相对容易，然而，对于延伸性更好、覆盖面积更广的狭长图斑，Penninga等(2005)指出直接应用边界约束Delaunay三角网提取的骨架线作为分裂线至少存在以下三个方面的问题：(1)分支连接点处的骨架线会出现“锯齿”；(2)边界上的微小凸起导致生成多余的“尖刺”骨架线；(3)边界结点少导致末端分裂线拉长偏移。为此，Jones等(1995)、Uitermark等(1999)、Penninga等(2005)分别提出利用分支骨架线方向、边界化简、加密边界结点等方式对骨架线进行修正，较好的解决了应用边界约束Delaunay三角网提取骨架线存在的问题。然而，以上方法处理的对象通常为范围不大的图斑数据，计算时将数据整体处理。但当区域范围足够大时，由于融解操作涉及大量的计算，处理效率急剧下降，甚至出现计算机内存不足而导致处理进程崩溃的现象。通过文献阅读发现，地图综合时引入分块策略对地图数据进行并行处理，可极大提升综合的处理效率(TOUYA，2010；TOUYAetal.，2017；THIEMANNetal.,2013)，分块策略的出现为解决大范围图斑数据融解操作提供了一种新思路。然而目前尚无分块策略应用于融解操作的研究，且因融解操作的复杂性，在利用分块策略进行大范围图斑数据融解时，在格网边界处，因格网参与分裂线计算，必然导致格网处分裂线几何特征发生变化，从而导致狭长图斑的不准确剖分。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述的问题，提供一种狭长图斑分块融解方法及装置，解决现有技术在利用分块策略进行大范围图斑数据融解时，因格网参与分裂线计算，导致格网边界处分裂线几何特征发生变化，导致狭长图斑不准确剖分的问题，最终实现海量狭长图斑数据的高效准确融解处理。本专利技术实施例是这样实现的，一种狭长图斑分块融解方法，包括以下步骤：获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；识别所述子数据集中的狭长图斑；提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；对所述狭长图斑进行融解。在其中一个实施例中，本专利技术还提供了一种狭长图斑分块融解装置，包括：数据获取与分解模块，用于获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；狭长图斑识别模块，用于识别所述子数据集中的狭长图斑；分裂线提取模块，用于提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；分裂线优化模块，用于识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；融解模块，用于对所述狭长图斑进行融解。本专利技术涉及地图制图与地图综合
，特别是涉及一种狭长图斑分块融解方法。本专利技术通过划分数据集，识别子数据集内的狭长图斑，并提取所述狭长图斑的分裂线，根据所述分裂线的不同拓扑类型对其进行优化，得到最终分裂线，实现了海量狭长图斑数据的高效准确融解处理。附图说明图1为本专利技术一个实施例中提供的一种狭长图斑分块融解方法的流程图；图2为本专利技术一个实施例中骨架线计算方法示意图；图3为本专利技术提出的现有狭长图斑融解方法应用分块策略时边界处狭长图斑分裂线拓扑变化模式示意图：(a)第一拓扑类型、(b)第二拓扑类型、(c)第三拓扑类型、(d)第四拓扑类型；图4为针对每种模式本专利技术提出的狭长图斑分裂线拓扑变化恢复结果示意图：(a)第一拓扑类型恢复结果、(b)第二拓扑类型恢复结果、(c)第三、四拓扑类型恢复过程、(d)第三、四拓扑类型恢复结果；图5为本专利技术一个实施例的原始实验数据示意图；图6为本专利技术提出的小数据量下可靠性与效率实验验证图：与整体处理方法的向邻近不同地类图斑转换的面积对比图；图7为本专利技术提出的小数据量下方法可靠性与效率实验验证图：与整体处理方法的向各个邻近图斑转换的面积对比图；图8为本专利技术提出的小数据量下方法可靠性与效率实验验证图：11号狭长图斑向邻近图斑转换的面积对比图；图9为本专利技术提出的小数据量下方法可靠性与效率实验验证图：2号狭长图斑向邻近图斑转换面积差异值折线图；图10为本专利技术提出的小数据量下方法可靠性与效率实验验证图：局部区域融解结果对比图：(a)整体处理结果，(b)分块处理结果；图11为本专利技术提出的大数据量下分块单元讨论实验验证图：分块格网划分实验结果图；图12为本专利技术提出的大数据量下分块单元讨论实验验证图：实验区典型区域示意图；图13为本专利技术一个实施例中提供的一种狭长图斑分块融解装置的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。如图1所示，在一个实施例中，提出了一种狭长图斑分块融解方法，具体可以包括以下步骤：步骤S101，获取图斑数据，划分格网将所述图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述方法包括：获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；识别所述子数据集中的狭长图斑；提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；对所述狭长图斑进行融解。

【技术特征摘要】
1.一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述方法包括：获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；识别所述子数据集中的狭长图斑；提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；对所述狭长图斑进行融解。2.如权利要求1所述的一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述划分规则格网将所述图斑数据分解为若干子数据集，包括以下步骤：计算图斑区域的最小外接矩形；根据设定的所述规则格网行列数，计算所述最小外接矩形的等间距分割点；依据所述等间距分割点，生成与所述分割点所在坐标轴平行且不重合的所述规则格网，得到若干个所述子数据集。3.如权利要求1所述的一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述识别所述子数据集中的狭长图斑，包括以下步骤：计算所述图斑的宽度；设定宽度阀值，将所述图斑的宽度与所述宽度阀值进行比较从而识别出狭长图斑。4.如权利要求1所述的一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线，包括以下步骤：为所述狭长图斑构建边界约束Delaunay三角网；根据邻近三角形的数目，将所述Delaunay三角网内的三角形进行分类；根据所述三角形的类型采用对应的方法提取其中轴线，并将所述中轴线连接得到所述分裂线。5.如权利要求1所述的一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述分裂线在格网边界处的拓扑类型的划分依据为，所述格网与其两侧所述分裂线组成的多边形的形状特征。6.如权利要求5所述的一种狭长图斑分块融解方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成名，殷勇，武鹏达，吴伟，郭沛沛，刘晓丽，戴昭鑫，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11