射线法判定点与多边形包含关系的改进

提出了一种完整的判定点与多边形包含关系的算法, 它克服了定向射线法判定点与多边形包含关系的缺点。这种算法易于理解、运算简单、效率高。     

基于方向因子和方向边的多边形内外点判断算法

本文在概述已有多边形内外点判断算法的基础上,提出了方向因子和方向边的概念,并利用方向因子和方向边,设计了一种判断点在多边形内外的新算法。该方法首先找出点的方向边,再计算该点与其方向边组成的三角形的方向因子,然后利用计算的方向因子来判断点与多边形的位置关系,其可以有效地解决射线法中的临界位置问题。实验结果表明,该方法易于理解,计算简单,具有较高的可靠性、稳定性和执行效率。     

基于反向射线与顶点退化判断点在多边形内外的算法及应用

利用射线法判断点在多边形内外的方法简单易用,但是对于交点中含有顶点的情况,使用这种方法将产生奇异性,大大降低判断的准确性。鉴于这种情况,通过对已有的判断点在多边形内外算法的分析与研究,提出了基于反向射线和顶点退化处理相结合判断点在多边形内外的算法,并给出了具体的程序设计以及将该算法推广到了复杂多边形的情况。同时,将该算法应用于某市基础地理信息系统数据预编辑中,结果表明,判断准确率大大提高。     

面向对象的复杂多边形裁剪实现

本文在已有多边形裁剪算法的研究基础之上，提出了包含圆弧段的复杂多边型裁剪方法。该方法中的被剪切对象是较为复杂的几何实体，包括圆弧以及带有圆弧边界和带有洞的复杂多边形对象，其中剪裁窗口可以为凹多边形或凸多边形。     

基于夹角判断的复杂多边形边界排序算法

针对复杂多边形的有序边界信息仅仅通过线-多边形拓扑关系很难确定的问题,提出了一种基于最小夹角判断来确定复杂多边形有序边界的算法;同时通过引入曲线的切线来构建夹角,并根据夹角大小确定下一条边界.在土地利用调查中的实际应用表明,该方法可以很好地解决多条边共用一个节点和包含"岛"或者"孔"等多种类型的复杂多边形的边界排序处理...     

基于线段操作的多边形求交算法研究

根据多边形之间的相交状态求所有目标多边形线段与源多边形边界的交点;利用点与多边形关系判别法则判断出目标多边形与源多边形的公共线段;目标多边形与源多边形对调,再次判定出公共线段;最后将公共数据选择集中的公共线段首尾连接构成闭合多边形即为两个多边形求交结果。求交算法以线段操作为核心求解两多边形的交集,通过遍历公共线段来完成交集多边形边界的构建。该算法结构简单,易于编程实现,计算工作量小,求交效率高,已成功应用在土方计算软件开发中,在地图制图和地理信息空间分析等方面有广阔的应用前景。     

点状实体k阶Voronoi多边形的存在性判定

挖掘了点集的k阶Voronoi多边形的性质以及判断存在性的方法。在k阶Voronoi多边形的存在性方面,主要通过大量实验归纳与性质分析,提出了距离概率判断法、递归归纳判断法、最近邻近判断法、作用域阻隔判断法等多种方法,论述了分辨率与存在性的关系问题。     

一种基于边界搜索的栅格矢量化算法

栅格数据的矢量化是GIS领域重要的研究内容。针对栅格数据矢量化准确率低和效率低等问题,该文提出了一种基于边界搜索的矢量化算法,通过对栅格图像的一次遍历,提取结点和中间点,生成弧段,构建多边形;并在构建多边形中,提出了一种简单易行的最右侧方向判断方法,综合运用最小外接矩形和射线法判定逆时针多边形的归属。实验表明,该文提出的矢量化算法能够较准确矢量化复杂的栅格图像,具有较好的效率,可为多值栅格图像快速矢量化及相关研究提供借鉴。     

一种改进的点与多边形关系的叉乘判别法

本文针对叉乘判别法只适用于凸多边形的缺陷提出了改进,将其推广至凹多边形和自相交多边形,改进方法利用叉乘值的正负变化,选择对点的积分路径,从而判断是否有闭合的路径包围被测点。并通过检测多边形是否环绕被测点,判断点与多边形的关系,属于非零环绕数法。经过实验,改进方法被证明有较快的速度和较强的适应性。     

点、多边形拓扑关系与多边形顺、逆判断优化算法

点与多边形拓扑关系判断是空间拓扑分析的重要内容之一,基于以往算法不可靠和过于复杂的缺点,本文提出了面积判断法,很好地解决了上述问题,且对于含有孤岛的多边形仍然有效。矢量多边形坐标存储顺、逆时针的判断是数据验证、数据转换必不可少的一项,但对于此种算法少有提及,为此本文提出了外围判断法,可以较为简单地完成此项任务,填补了此类算法的空白。     

基于三角网的"种子法"多边形生成

将传统上广泛使用的“种子法”和“矢量求交法”的思想相结合 ,提出了一种基于约束Delaunay三角网结构的多边形生成算法。详细描述了该方法的基本思想 ,在实验基础上分析了算法的特点。     

应用湖泊中心点作为控制点实现大区域遥感影像的配准

在进行北美阿拉斯加地区多期影像湖泊变化分析过程中,由于该区域长期被冰雪及湖泊覆盖,几乎没有较明显的地面标志点可作为影像配准控制点,给影像的配准工作带来困难。在分析长时相区域湖泊形状变化的基础上,认为湖泊中最稳定的点为湖泊的中心点,该点位置随湖泊面积的变化不大,可以作为影像配准的控制点。与多边形质心相比,多边形的最大内圆圆心始终位于多边形的内部,且以该点为圆心的内圆半径最大(对应的内圆即为最大内圆),其计算方法可以应用矢量多边形的Voronoi图来求得。本文在分析简单多边形Voronoi图性质及其计算方法的基础上,提出了一种面向复杂多边形的最大内圆圆心点查找方法,给出了其算法实现流程与算法的复杂度分析。通过北美阿拉斯加地区湖泊最大内圆圆心查找的测试实例,表明本文提出的方法能够较好地计算出各种复杂矢量多边形的最大内圆圆心点,并达到较高的计算效率,且以多边形最大内圆圆心点作为配准点实现的影像间配准效果也较好。     

基于特征边重构的建筑物化简方法

针对轮廓模糊建筑物多边形的化简问题,提出一种基于特征边重构的建筑物化简方法。该方法定义了建筑物的主方向和控制其整体结构的特征边,以保持建筑物的规则形态。首先利用统计加权方法计算建筑物的主方向,基于主方向对建筑物执行直角化操作。然后按照特征边的定义检测直角化建筑物的特征边,将特征边组合并抽象出几种局部结构,建立重组规则。最后通过判别特征边组合的空间关系,选择合适的结构重组规则来化简建筑物。结合真实数据进行多组试验,结果表明该方法有效还原了建筑物的直角特征,面积和形状保持良好,适用性强。     

基于数学形态学的TIN和GRID自动生成研究

在分析了数学形态学的基本原理的基础上,提出了一种基于数学形态变换自动生成Delaunay三角网(TIN)和规则格网(GRID)的数字高程模型的算法,这种算法将离散的地面点的图像集合进行骨架化并自动构成Thiessen多边形,然后,通过序贯条件形态变换,自动建立TIN和GRID.在建立Thiessen多边形的过程中,提出了用逐点生成数字圆盘的方法来保证变换过程的各向同性;在建立Delaunay三角网的过程中,提出了利用正交结构元素进行条件膨胀,从而保证了相邻点之间的正确位置关系.该方法能保持Thiessen多边形和Delaunay三角网的拓扑关系,因而能保证DEM 的高精度,而且具有数据结构简单、运算速度快的特点.最后,给出了试验结果并与有限元法的结果进行了比较.结果表明,这种方法用于建立DEM具有良好的应用前景.     

基于图形分割的面状符号自动填充算法

针对现有制图软件在面状符号填充方面存在的符号缺失、压盖等问题,提出了一种基于图形分割的面状符号自动填充算法。该算法通过计算面的骨架线,对复杂面进行分解,判断分解后的简单面的形状,分别赋予不同的制图表达规则,实现面状符号的自动填充。结果表明,该算法可以有效实现狭长以及包含狭长分支的不规则图形的合理填充,有效解决了填充符号与图形边界、注记的压盖问题,提高了制图自动化,大大减少了制图工作量。     

用于DCS的任意多边形截幅方法

在DCS中,对绘图数据不仅需要有矩形截幅功能,而且还常常碰到需要进行任意多边形截幅的情况。本文引入了广义多边形截幅窗口的概念,提出了一种以方位角判别点与多边形关系的方法;为了提高截幅运算的速度,给出了适用于DCS的自动生成截幅窗口的原理和方法,最后还讨论了对圆形符号进行截幅处理的问题。使用本文提出的任意多边形截幅方法不仅使DCS的图形处理功能更加完善,而且可改进采样方法,避免了地籍图上跨越界址线的地物符号可能出现的不合理现象。     

利用自适应分块的任意多边形三角剖分算法

三角剖分算法是计算几何领域中的重要课题之一,针对现有多边形三角剖分算法大多不能同时兼顾算法的简单有效性、适用性以及三角网的质量问题,提出一种基于自适应分块的任意多边形三角剖分算法。多边形的自适应分块区别于传统的格子分块,它充分顾及了多边形边作为剖分三角网约束边这一特点,通过选择原始多边形一定数量的边,并对这些边构建最优三角形,将原始多边形分割成若干个小的简单多边形,这些简单多边形之间通过三角形进行连接。至此,原始多边形的三角剖分直接转化为这些简单多边形的三角剖分,这样由一条边寻找一顶点构建最优三角形,直接在该边所在的简单多边形内进行搜索,大大减少了点的搜索范围,提高了算法效率。利用基于边优先的多边形三角剖分算法对分块后的小多边形进行三角剖分,从而完成整个多边形的三角剖分。算法具有适用性广,剖分三角形网形稳定、最优,思路简单,易于实现,执行效率高的特点,最后通过实验证明了本算法的科学性和先进性。