遥感分类栅格图的快速矢量化方法

遥感数据成为GIS愈来愈重要的一种数据源.栅格数据与矢量数据之间的快速转换是RS与GIS集成中的关键技术之一.本文通过分析遥感分类图栅格像元之间的关系,快速自动地提取矢量数据点及其连接信息,进而利用连接信息快速生成弧段,由弧段自动组建多边形并建立完整的拓扑关系.实验表明,该方法是一种由遥感分类图自动转换成GIS通用数据的高效方案.     

用栅格填充法建立多边形文件

栅格填充法建立多边形文件,是基于栅格象元“蔓延”算法,从“内点”出发自动搜索多边形轮廓边的地理数据处理方法。该法能适应任意复杂(具有“飞地”或“空洞”等情况)的多边形。该软件已成功地应用于作者研制的关系型地理数据库软件系统(RGDBS)。本文简述了该法的基本原理和有关算法。     

改进的边标志栅格化算法

矢量多边形的栅格化算法是地理信息系统的基础算法之一。本文通过分析比较,认为边标志算法于众多栅格化算法中最为适合地理信息系统,并通过简化边界标志过程进行了改进,使得处理流程更为简单清晰,实现更为方便,算法更为精确有效。该改进算法使用统一的相加方法进行边界标志,无需对特殊顶点、尖锐多边形、带岛多边形等进行判断和边界转换,便可一次性正确标志,且无需顾及多边形边的存储顺序,更加适合地理信息系统矢量多边形的数据结构。     

制图综合中建筑物多边形的合并与化简

讨论了数字环境下顾及建筑物矩形几何特征的多边形自动综合算法,针对多边形之间的拓扑邻近与视觉邻近两种空间关系,提出了基于矢量和基于栅格的两种建筑物多边形合并方法。关于建筑物形状的化简,本提出了矩形差分方法,并在此基础上建立了建筑物多边形化简的层次化途径。     

制图综合中建筑物多边形的合并与化简

讨论了数字环境下顾及建筑物矩形几何特征的多边形自动综合算法,针对多边形之间的拓扑邻近与视觉邻近两种空间关系,提出了基于矢量和基于栅格的两种建筑物多边形合并方法。关于建筑物形状的化简,本文提出了矩形差分方法,并在此基础上建立了建筑物多边形化简的层次化途径。     

梯形面片数据模型及其空间运算应用

提出一种新的基于梯形面片的空间运算方法,该方法将多边形要素预先分解成一系列的梯形面片,后续的空间运算将不再基于原始多边形要素进行操作,而是对分解产生的梯形面片进行更为简便的计算处理。梯形面片模型结合了常见矢量数据模型数据精度高、栅格数据模型运算简单等优点,在执行相关空间运算中与常见矢量和栅格模型相比具有优势。详述了该数据模型,并以点面包含分析和多边形叠置分析等实例探讨了其在空间运算中的应用,测试与分析表明该方法兼具数据精度高、算法实现简单等优点,能较有效地提高空间运算的执行效率。     

梯形面片数据模型及其空间运算应用

提出一种新的基于梯形面片的空间运算方法,该方法将多边形要素预先分解成一系列的梯形面片,后续的空间运算将不再基于原始多边形要素进行操作,而是对分解产生的梯形面片进行更为简便的计算处理。梯形面片模型结合了常见矢量数据模型数据精度高、栅格数据模型运算简单等优点,在执行相关空间运算中与常见矢量和栅格模型相比具有优势。详述了该数据模型,并以点面包含分析和多边形叠置分析等实例探讨了其在空间运算中的应用,测试与分析表明该方法兼具数据精度高、算法实现简单等优点,能较有效地提高空间运算的执行效率。     

RaPC:一种基于栅格化思想的多边形裁剪算法及其误差分析

传统的基于矢量计算的多边形裁剪算法的时间复杂度介于O(Nlog N)~O(N2)之间,且计算过程与特定的复杂数据结构耦合紧密,难以进行底层优化和细粒度并行化。在满足一定误差要求的前提下,采用栅格化处理思想可以实现多边形快速裁剪。本文在已有多边形裁剪算法特征的基础上,提出了一种基于栅格化处理思想的多边形裁剪算法——RaPC算法,并对其误差进行了分析和讨论。试验结果显示,RaPC算法的计算效率随网格单元增大呈幂函数规律降低;当网格大小恒定时,RaPC算法效率随多边形顶点数量呈线性增长,计算时间复杂度为O(N);在处理小数据集时Vatti算法表现出了较高效率,但是在处理包含大量顶点的多边形叠加时,RaPC算法更为高效;RaPC算法的面积误差与网格大小直接相关,提高网格空间分辨率可以有效地降低面积误差。RaPC算法在处理包含大量顶点的多边形叠加分析时比Vatti算法更为高效。     

栅格数据矢量化及其存在问题的解决

矢量结构和栅格结构是GIS的两种主要数据结构形式，而栅格数据的矢量化在GIS中具有十分重要的意义。本文在总结前人算法的基础上，以拓扑关系的原理为指导，提出了改进的栅格结构数据矢量化方法，即在提取结点和坐标点过程中同时提取水平和垂直的所有线段信息，以便于快速、有效地实现栅格数据的矢量化。此外，还采用动态打断和粗网格法等方法，解决了在栅格数据矢量化过程中经常出现的诸如多边形自交、岛等问题。     

多重多边形叠置栅格算法

讨论了传统的矢量叠置分析在初始化、数据冗余、误差等方面存在的问题,而基于栅格模式的叠置分析则可以消除这些问题,在此基础上给出了多重多边形叠置栅格算法,运用此算法进行了湖北省城镇化水平的实证分析。     

构建结点上弧-弧拓扑关系的类方位角算法

同一结点上弧-弧拓扑关系的建立对多边形的自动生成具有重要意义,为了更好地描述同一结点上弧段间的拓扑关系,本文在考虑算法效率、可靠性和稳定性的基础上,通过引入方向夹角和类方位角概念,提出并实现了一种建立结点上弧-弧拓扑关系的类方位角算法.为检验算法的有效性,选取两个城市的道路交通网络进行了拓扑构建实验,通过与传统角度算法...     

从栅格数据直接建立拓扑关系的算法研究

本文提出了从栅格数据直接建立拓扑关系的思想,用跟踪过程中容易获得的拓扑信息来优化拓扑生成的算法模型,借以提高拓扑生成的效率。本文还提出用连通性区域填充的方法处理各种任意复杂岛的思想。     

Algorithms for Tetrahedral Network(ten) generation

The Tetrahedral Network(TEN) is a powerful 3-D vector structure in GIS, which has a lot of advantages such as simple structure, fast topological relation processing and rapid visualization. The difficulty of TEN application is automatic creating data structure. Although a raster algorithm has been introduced by some authors, the problems in accuracy, memory requirement, speed and integrity are still existent. In this paper, the raster algorithm is completed and a vector algorithm is presented after a 3-D data model and structure of TEN have been introducted. Finally, experiment, conclusion and future work are discussed.     

基于建筑平面图的室内空间拓扑模型自动生成算法

针对以建筑平面图为数据源构建室内导航模型时,建筑平面图缺少拓扑信息,尤其是缺少对房间、走廊等多边形对象拓扑描述的问题,本文提出了一种自动化构建室内空间拓扑模型的算法。该算法首先根据CAD建筑平面图的基本特征,将墙线抽象为弧段,门窗抽象为点,房间抽象为多边形;然后从起始墙线出发,将该墙线顺时针或逆时针遇到的第一条墙线作为目标房间或走廊的第一条边,依次类推,直至回到起始墙线,则完成一个房间或走廊的提取;重复上述过程,直到所有墙线均被标记两次,说明所有房间或走廊提取成功,完成墙线与房间、走廊之间的拓扑连接关系自动建立。门窗与房间之间的拓扑关系则是根据门窗与墙线的拓扑关系,推导出门窗与房间之间的拓扑关系。以某大学教学楼的建筑平面图为例进行试验,试验结果表明本文算法能够有效实现室内空间拓扑模型的自动生成。     

Algorithms for Tetrahedral Network(ten) generation

1 IntroductionA fulI 3-D GIS is needed in rnany gerecience ap-plication fields, such as goology, mine, oil and en-virorunental engineering, etc. Not only medelingand visualization but also rnanipulation are requiredin these applications. But the traditional 2-D GIShas difficulty in satisfying these fequirements, es-pecially in the representation of vertical infOrma-tion. Although a number Of studies have been dOneby researchers in the world (Molenaar, 1992; RaPerand Kelk, 199l; Li Rong…     

等深线深度值的自动识别

本文利用图论的原理和算法，根据等深线间所具有的相邻和包含关系，提出了加权邻接矩阵的生成方法，同时通过特征树和关系图的搜索推理，实现了等深线树的生成和深度值的自动识别。     

A topology-preserving polygon rasterization algorithm

Conventional algorithms for polygon rasterization are typically designed to maintain non-topological characteristics. Consequently, topological relationships, such as the adjacency between polygons, may also be lost or altered, creating topological errors. This paper proposes a topology-preserving polygon rasterization algorithm to avoid topological errors. Four types of topological error may occur during polygon rasterization. The algorithm starts from an initial polygon rasterization and uses a set of preserving strategies to increase topological accuracy. The count of the four types of error measures the topological errors of the conversion. Topological accuracy is summarized as 1 minus the ratio of actual topological errors to the total number of possible error cases. When applied to a land-use dataset with a data volume of 128 MB, 127,836 polygons, and extending 1352 km², the algorithm achieves a topological accuracy of more than 99% when raster cell size is 30 m or smaller (100% for 5 and 10 m). The effects of cell size, polygon shape, and number of iterations on topological accuracy are also examined.     

球面栅格空间中的Jordan曲线性质及其拓扑矛盾分析

定义了球面栅格空间的拓扑元素，给出球面栅格空间中邻近、连通和空间目标的内部、边界和外部等空间目标的拓扑定义及形式化描述，讨论了Jordan曲线在球面栅格空间中的性质及由此引起的拓扑矛盾。