空间数据化简方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了空间数据化简方法和装置，其中，该方法包括设定视图控制参数；以所设定的视图控制参数来确定屏幕当前视图窗口的初始空间数据的化简阈值；以所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选，从而得到化简后空间数据。通过上述技术方案，本发明专利技术不但能保证每个任意复杂的空间数据本身化简后的一致性，而且能保证所有经化简后的空间数据之间的空间关系的正确显示。解决了现有技术中空数据化简方法计算量大，效率低的问题，保证了所有经化简后的空间数据之间的空间关系能够正确显示。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了空间数据化简方法和装置，其中，该方法包括设定视图控制参数；以所设定的视图控制参数来确定屏幕当前视图窗口的初始空间数据的化简阈值；以所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选，从而得到化简后空间数据。通过上述技术方案，本专利技术不但能保证每个任意复杂的空间数据本身化简后的一致性，而且能保证所有经化简后的空间数据之间的空间关系的正确显示。解决了现有技术中空数据化简方法计算量大，效率低的问题，保证了所有经化简后的空间数据之间的空间关系能够正确显示。【专利说明】空间数据化简方法和装置
本专利技术涉及化简方法和装置，具体地，涉及一种空间数据化简方法和装置。
技术介绍
随着测绘、遥感及GIS相关技术的发展，地理信息系统已成为地学研究的有力工具。一方面，人们获取空间数据的数据量以摩尔定律的速度增长，同时随着WebGIS的迅速发展，海量空间数据在目前带宽有限的网络上的传输速度慢的问题越来越突出，因此有必要对空间数据进行压缩。另一方面，目前大多数制图综合的方法是从大比例尺数据中综合得出各种中小比例尺数据信息。这种方法只能提供在服务器端固定好的单一比例尺的空间数据，不能满足用户按照自己的需求对空间信息进行访问、分析、处理和表达。而制图综合的本质是通过地图正确反映地理空间事物的规律性，所以在比例尺变化情况下，如何正确保持空间要素分布特征的一致性、制图综合操作的连续性及可靠性，是目前亟待解决的重要问题。目前，栅格数据的化简研究比较成熟，空间数据的化简技术还不是很成熟，一是由于空间数据的复杂性。栅格数据结构单一，可以认为是一种结构化数据；空间数据则分为要素和要素集合两个层次。其中，要素又包括几何和属性两部分，几何部分包括点、线、面三种对象类型；几何要素之间也存在显示拓扑关系。二是空间数据的多目标与多层次特征。栅格数据化简后的结果仅需考虑可视化；空间数据的应用包含制图输出和空间分析两种不同的功能，其化简与制图综合问题相关联，不仅涉及单个地理要素的多分辨率组织与化简，还涉及多要素之间化简结果的可视化与逻辑一致性问题。但由于空间数据在空间分析、地表模拟、检索查询等方面相比栅格数据具有很大的优势，因此地学研究过程中应用的栅格数据如遥感影像、扫描地形图等很多情况下需要进行矢量化处理，空间数据已成为地理信息系统普遍利用的数据结构形式。由地理信息系统对空间数据进行处理和应用、处理空间数据的比例尺发生变化以及作为地理信息系统重要功能的制图综合可知，空间数据压缩十分必要。空间数据化简是从组成曲线的点集合A中抽取一个子集B，B在一定的精度范围内尽可能地反映原数据集A，而子集B的点数应尽可能少。对空间数据能进行化简其本质的原因在于原始数据存在一定的冗余，这种数据冗余一方面是数据采样过程中不可避免产生的；另一方面是由于具体应用变化而产生，比如大比例尺的空间数据用于小比例尺的应用时，就会存在不必要的数据冗余。因此应该根据具体应用来选择合适的空间数据化简算法。空间数据化简的核心是在不扰乱显示拓扑关系的前提下对原始采样数据进行合理的删减。空间数据化简中尤以线要素化简和面要素化简为研究重点，如道格拉斯-普拉格(Douglas-Peucke^DP)算法、角度控制类算法、有角度限值法、而距离计算相对于角度计算在执行效率方面有优势，使得垂距限值法，特别是DP算法的应用较普遍。但是化简后都不能保证空间关系的一致性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了化简后都不能保证空间关系的一致性的问题，提供能够保证空间关系的一致的一种空间数据化简方法和装置。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种空间数据化简方法，该方法包括:设定视图控制参数；以所设定的视图控制参数来确定屏幕当前视图窗口的初始空间数据的化简阈值；以所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选，从而得到化简后空间数据。可选地，所述视图控制参数包括:视图窗口的外包矩形的宽度和视图窗口的外包矩形的高度。可选地，确定屏幕当前视频窗口的所述初始空间数据的化简阈值步骤包括:根据所述视图控制参数按照如下公式确定横向比例和纵向比例:横向比例:dRadioX=(nViewWidth/rcMapBound.Width O)，纵向比例:dRadioY=(nViewHeight/rcMapBound.Height O)，其中，dRadioX表示在视图窗口中X轴方向所述初始空间数据的放大比例，dRadioY表示在视图窗口中Y轴方向所述初始空间数据的放大比例；nViewWidth表示视图窗口的宽度，nViewHeight表示视图窗口的高度，rcMapBound表示视图窗口中显示出来的所述初始空间数据的矩形范围，.Width ()表示获得视图窗口的宽度，.Height ()表示获得视图窗口的高度；以dRadioX和dRadioY中的以下任意一个值作为所述初始空间数据的放大比例:最小值、最大值以及平均值；以及以所述发达比例的倒数作为所述初始空间数据的化简阈值。可选地，所述视图控制参数还包括:在所述视图窗口中显示出来的所述初始空间数据的矩形范围。可选地,所述视图控制参数还包括:视点参数和投影参数。可选地，所述视图参数包括:视点在世界坐标系中的位置、视点所观察的目标位置以及虚拟照相机向上的向量；以及所述投影参数包括:正交投影参数和透视投影参数。可选地，所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选的方法包括:计算所述初始空间数据的各点到连接所述初始空间数据的首点和尾点的直线的距离；将计算出的最长距离与预设的阈值相比较，若该最长距离大于该阈值，则保留离该直线距离最大的点为第一保留点；分别将所述第一保留点设为所述首点的尾点以及所述尾点的首点，重复进行上述两个步骤，得到第二保留点；分别将所述第一保留点设为所述首点的尾点以及所述第二保留点的首点，将所述第二保留点设为所述尾点的首点，重复进行前两个步骤，直到得到所有保留点；以及以所述首点、所述尾点和所得到的所有保留点作为化简后空间数据。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种空间数据化简装置，该装置包括:设定视图控制参数的装置，以所设定的视图控制参数来确定屏幕当前视图窗口的初始空间数据的化简阈值装置；以所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选，从而得到化简后空间数据装置。可选地，所述视图控制参数包括:视图窗口的外包矩形的宽度和视图窗口的外包矩形的高度。可选地，所述视图控制参数还包括:在所述视图窗口中显示出来的所述初始空间数据的矩形范围。可选地,所述视图控制参数还包括:视点参数和投影参数。可选地，所述视图参数包括:视点在世界坐标系中的位置、视点所观察的目标位置和虚拟照相机向上的向量；以及所述投影参数包括:正交投影和透视投影。可选地，该装置还包括:计算所述初始空间数据的各点到连接所述初始空间数据的首点和尾点的直线的距离的装置；将计算出的最长距离与预设的阈值相比较，若该最长距离大于该阈值，则保留离该直线距离最大的点为第一保留点的装置；以及分别将所述第一保留点设为所述首点的尾点以及所述尾点的首点，重复进行上述两个步骤，得到第二保留点的装置；分别将所述第一保留点设为所述首点的尾点以及所述第二保留点的首点，将所述第二保留点设为所述尾点的首点，重复进行前两个步骤，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
空间数据化简方法，其特征在于，该方法包括：设定视图控制参数；以所设定的视图控制参数来确定屏幕当前视图窗口的初始空间数据的化简阈值；以及以所述化简阈值对所述初始空间数据的原始坐标点进行筛选，从而得到化简后空间数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝英锋，郭尽朝，常晓东，杨东旭，周少飞，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司， 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11