一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法

摘要

本发明公开了一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法，实现了将国土调查线状特征图斑高效、准确的降维为线状地物，该发明主要步骤包括：根据国土调查数据缩编技术规范，识别需要降维为线状地物的线状特征图斑；对长边与行政区界线重合的线状特征图斑进行降维和图斑分割溶解；基于Delaunay三角剖分算法构建以线状特征图斑为约束的三角网，提取骨架线；优化三角网，重绘骨架线，修正线状特征图斑尖刺轮廓扰动，并修正末端抖动，以此作为线状特征图斑降维后的线状地物；以邻近图斑边界公共连接点为端点，绘制线状特征图斑分割线，并对冗余骨架线进行修剪，分割线状特征图斑，溶解至对应邻近图斑中，形成最终国土调查数据缩编成果。

说明书

技术领域

本发明涉及国土调查数据缩编技术领域，具体的是一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法。

背景技术

国土调查数据缩编中将线状特征图斑降维为线状地物实质是线状特征图斑提取骨架线问题，地图缩编是将大比例尺数字地图缩编形成系列小比例尺地图；缩编是一种制图综合的过程，需要对制图对象进行选取和概括，选择对制图目的有用的信息保留在地图上，不需要的信息则舍掉；同时，对制图对象的形状、数量和质量特征进行化简，满足不同行业和部门对空间数据处理的专业需求，如数据产品生产、数据脱敏脱密等，避免重复生产，节省人力物力资金的投入。在地图缩编过程中，道路、河流等狭长地物的图斑宽度不满足最小上图要求时，需要转换为线状符号表示，并将线状特征图斑分解为多个图斑分别溶解至邻近图斑。

针对线状特征图斑缩编降维为线状地物，当前常用方法是利用计算机制图综合软件进行人机交互式的缩编，存在效率低、时间长、质量无法保证等不足，为此，现在提出一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法，方法包括以下步骤：

步骤一：根据国土调查数据缩编技术规范，识别需要降维为线状地物的线状特征图斑；

步骤二：由于行政区界线多依据山川、河流等划分，线状特征图斑如果按照求三角网，获取骨架线的方式降维为线状地物，不符合实际业务情形。所以若线状特征图斑一侧长边与行政区界线重合，直接以行政区界线为线状特征图斑缩编后的线状地物，行政区界线两侧线状特征图斑都降维为同一行政区界线时，只保留一条，降维为线状地物后，线状特征图斑分块溶解至邻近图斑中；

步骤三：若线状特征图斑两侧长边都未与行政区界线重合，基于Delaunay三角剖分算法构建以线状特征图斑为约束的三角网，并提取骨架线；

步骤四：优化三角网，重绘骨架线，修正线状特征图斑尖刺轮廓扰动，并修正末端抖动，以此作为线状特征图斑降维后的线状地物；

步骤五：以邻近图斑边界公共连接点为端点，获取线状特征图斑分割线，分割线状特征图斑，溶解至对应邻近图斑中，形成最终的国土调查数据缩编成果。

进一步地，所述与行政区界线共线的线状特征图斑分块的过程包括：

延长邻近图斑上与线状特征图斑相接线段，至与行政区界线相交，根据该线段将线状特征图斑分块并溶解至对应的邻近图斑中。

进一步地，所述若线状特征图斑两侧长边都未与行政区界线重合，基于Delaunay三角剖分算法构建以线状特征图斑为约束的三角网，并提取骨架线，过程包括：

延长邻近图斑上与线状特征图斑相接线段，至与行政区界线相交，根据该线段将线状特征图斑分块并溶解至对应的邻近图斑中。

进一步地，所述优化三角网，重绘骨架线，修正线状特征图斑尖刺轮廓扰动，并修正末端抖动的过程包括以下步骤：

步骤S1：线状特征图斑尖刺轮廓扰动修正。步骤三形成的骨架线端点若不在线状特征图斑的末端，则判定为线状特征图斑尖刺轮廓扰动，删除该端点骨架线线段所在的A类三角形，形成新的三角网，并重绘骨架线。

步骤S2：末端抖动修正。A类三角形的骨架线与其连接的另一个三角形的骨架线夹角不等于180°，则判定为末端抖动。将A类三角形与其他三角形的共边中点分别与共边对应的顶点以及另两边的中点相连，计算A类三角形共边的三角形的骨架线与上述三条线段的夹角，保留三个夹角中与180°差值绝对值最小的对应的线段，此线段为线状特征图斑降维后线状地物的线段之一。末端抖动修正后形成的新骨架线即为线状特征图斑降维后的线状地物。

进一步地，所述以邻近图斑边界公共连接点为端点，获取线状特征图斑分割线，分割线状特征图斑，溶解至对应邻近图斑中的过程包括以下步骤：

步骤W1：绘制图斑分割线。延长邻近图斑上与线状特征图斑相接的线段，至与步骤S2形成的骨架线相交；

步骤W2：冗余骨架线修剪。步骤S2形成的骨架线的端点至步骤W1获取的相交点之间的骨架线线段为冗余线段，将之删除，删除后的线段即为线状特征图斑的分割线；

步骤W3：分块溶解。根据步骤W2形成的分割线将线状特征图斑分割为多个子图斑，分别溶解至对应的相邻图斑中。

本发明的有益效果：

综上所述，本发明提出了一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法，顾及了线状特征图斑一侧长边与行政区界线重合的实际业务情形，并对线状特征图斑尖刺轮廓扰动、末端抖动进行修正，同时对线状特征图斑降维后的线状地物与线状特征图斑分割线明晰概念，线状地物旨在反映线状特征图斑几何特征，分割线则顾及邻近图斑，旨在合理分割线状特征图斑，使之溶解至邻近图斑。具有理论成熟、易编程实现、效率高、提取骨架线相对最优等特点，非常适用于国土调查数据缩编，可大大减少所需投入的人力物力，并且结果质量也相对可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明流程示意图；

图2为线状特征图斑一侧长边与行政区界线重合时的缩编示意图，其中图2(a)为缩编前图斑示意图，图2(b)为缩编后线物及图斑溶解示意图；

图3为Delaunay三角网三角形和骨架线示意图；

图4为线状特征图斑尖刺轮廓扰动修正及末端抖动修正，其中图4(a)为线状特征图斑尖刺轮廓扰动修正前示意图，图4(b)为线状特征图斑尖刺轮廓扰动修正后示意图，图4(c)为末端抖动修正前示意图，图4(d)为末端抖动修正后示意图；

图5为线状特征图斑分割溶解示意图，其中图5(a)为分割线绘制，以及冗余骨架线修剪前示意图，图5(b)为冗余骨架线修剪后示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种面向国土调查线状特征图斑的数据缩编方法，方法包括以下步骤：

步骤一：识别线状特征图斑。本步骤已有相关标准规范和成熟理论支撑，不再赘述；

步骤二：对长边与行政区界线重合的线状特征图斑进行降维和图斑分割溶解。需要进一步进行说明的是，本步骤主要考虑到在实际情形中，不同行政区之间多依据山川、河流等进行划分，行政区界线侧的线状特征图斑若也以骨架线来反映几何特征并不准确，本发明提出直接以行政区界线为线状特征图斑降维后的线状地物，更加符合实际情况；

如图2所示，线状特征图斑C一侧长边与行政区界线重合，行政区界线Q

步骤三：若线状特征图斑两侧长边都未与行政区界线重合，基于Delaunay三角剖分算法构建以线状特征图斑为约束的三角网，并提取骨架线；

如图3所示，以线状特征图斑为约束，基于Delaunay三角剖分算法构建三角网，得到的三角形都在线状特征图斑内，分为A、B、C三类，其中A类三角形一边有邻接三角形，如图3中△P

步骤四：优化三角网，修正线状特征图斑尖刺轮廓扰动，重绘骨架线，并修正末端抖动，以此作为线状特征图斑降维后的线状地物；

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述修正线状特征图斑尖刺轮廓扰动，并修正末端抖动的过程包括以下步骤：

步骤S1：线状特征图斑尖刺轮廓扰动修正。对于类似“一”字形线状特征图斑，反映图斑几何特征的骨架线应只有两个端点，对于类似“人”字形、“丁”字形线状特征图斑，反映图斑几何特征的骨架线应只有三个端点，对于类似“十”字形线状特征图斑，反映图斑几何特征的骨架线应只有四个端点，对于类似“工”字形线状特征图斑，反映图斑几何特征的骨架线应只有五个端点，当然还存在类似其他形状的线状特征图斑，但反映图斑几何特征的骨架线的端点数应该是固定的，然而由于图斑轮廓尖刺扰动，基于步骤三的方法求取骨架线，会存在冗余端点，使骨架线分叉较多，不能直观反映线状特征图斑的几何特征。

如图4(a)所示，为“一”字形图斑，根据步骤三的方法求取骨架线后，存在P

步骤S2：线状特征图斑末端抖动修正。如图4(c)所示，线状特征图斑末端为A类三角形，走向由共边三角形中点和A类三角形顶点连线确定，不能准确反映出线状特征图斑末端的真实走向，∠Q

求取末端两个三角形非公共边的两边的中点，R

步骤五：国土调查数据缩编除了需将线状特征图斑降维为线状地物，还需将线状特征图斑溶解至邻近图斑中。具体方法为以邻近图斑边界公共连接点为端点，获取线状特征图斑分割线，分割线状特征图斑，溶解至对应邻近图斑中，形成最终国土调查数据缩编成果。

需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述以邻近图斑边界公共连接点为端点，获取线状特征图斑分割线，分割线状特征图斑，溶解至对应邻近图斑中的过程包括以下步骤：

步骤W1：绘制图斑分割线。由于图斑分割的目的是为了溶解至邻近图斑，所以以邻近图斑边界公共连接点为端点进行分割。如图5(a)，线状特征图斑三个邻近图斑边界公共连接点为P

步骤W2：冗余骨架线修剪。上述步骤绘制出的分割线，存在从分割点至端点的冗余线段P

步骤W3：分块溶解。将步骤W2分割的三个部分，分别溶解至邻近对应的三个图斑中。

线状特征图斑最终缩编成果为降维后的线状地物和溶解后的图斑，成果如图4(d)和图5(b)所示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。