3维Douglas-Peucker算法及其在DEM自动综合中的应用研究

在分析2维Douglas-Peucker算法原理实质的基础上,提出3维Douglas-Peucker算法,并将此法应用到对DEM的基础———3维离散点的自动综合上。采用计算机程序对新算法进行的验证,初步结果表明该算法能较好地筛选出DEM整体及局部范围的地貌特征点,其计算效率也较令人满意。     

多边形形状简化及其质量评价

在保证多边形之间拓扑关系完整的基础上,分别使用垂距限值法和Douglas-Peucker算法对多边形形状进行了简化,同时从多边形常规参数以及相似度等方面对简化后多边形的质量进行了评价。实验结果表明Douglas-Peucker算法的简化效果较好。     

采用3D D-P算法的等高线三维综合实验研究

将等高线看作是由高程点以特定形式组织得到的空间三维线段,采用3维Douglas-Peucker算法从三维空间提取等高线上的主要特征点。根据等高线数据特点,对该算法进行等高线综合的几种方案进行实验讨论。实验结果和运算速度表明,采用3维Douglas-Peucker算法综合等高线具有广阔的研究前景。     

运用三维Douglas-Peucker算法提取DEM地形特征

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法的基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵及微丘3种不同地貌类型为试验样区,以国家1∶1万DEM数据为数据源,进行地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等4个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,将4个不同扫描方向的结果进行合并处理,能有效弥补各个扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。     

基于3维Douglas-Peucker算法的DEM地形特征提取

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等方面进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵以及微丘等3种不同地貌类型为实验样区,以国家1:1万DEM数据为数据源,进行了地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等四个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,最后将四个不同扫描方向的结果结果进行合并处理,能有效弥补各自扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。     

曲线拟合的Douglas-Peucker算法阈值优化选择

通过迭代法得到Douglas-Peucker算法阚值与线要素化简质量相关特定属性的样本数据;利用曲线拟合法得到阈值与线要素长度和点数之间的函数关系;分析给定区间上阈值-点数关系函数的曲率,寻求最大曲率点对应的阈值作为化简算法最优阈值.从定性和定量两方面揭示了化简算法阈值选择对化简结果的影响规律,提出化简阈值的优化确定方法.适用于利用Douglas-Peucker算法化简海量线要素数据时分析化简阈值的影响及确定化简算法最优阈值.     

一种拓扑保持的折线简化算法研究

通过分析Douglas-Peucker折线简化算法之不足,提出了一种基于二叉树数据结构的折线简化算法,解决了传统算法的自相交问题。对于GIS数据简化压缩及制图综合具有很高的实用价值。     

矢量河网数据的一种渐进式传输方法

矢量河网数据渐进式传输与制图综合密切相关。针对经典的Douglas-Peucker算法产生的多分辨率曲线存储模型存在偏移值异常、数据冗余等问题,该文提出了一种基于双侧Douglas-Peucker算法的等级增量模型,并利用该模型结合目标层与几何细节层上的多尺度表达,建立河网多尺度表达模型。基于该模型,在Web环境下进行了实验,结果证明了该模型的有效性。     

顾及曲线走向及局部面积特征的矢量数据压缩算法

目前,矢量数据压缩算法存在曲线压缩精度与压缩效率不能共存的问题,基于此,本文以带有径向约束的Douglas-Peucker算法为基础,提出一种顾及曲线走向和局部面积特征的矢量数据压缩算法。该算法首先通过带有径向约束的Douglas-Peucker算法提取曲线的特征点;然后,提取各个局部曲线段形态特征点以判断局部曲线段走向特征;最后,根据曲线段走向对预先提取的各个特征点的位置进行局部微调,完成矢量数据的压缩。该算法创新在于通过局部微调特征点位置的方式使压缩后曲线较好地反映了原曲线的局部走向,并且减小了曲线局部面积偏差。实验表明所提算法在保证压缩效率的同时能够有效降低局部位移偏差和面积偏差,使压缩后曲线较好的反映原曲线形态特征。     

采用3维Douglas-Peucker算法的等高线综合

在数字环境下进行等高线综合是制图综合领域中的热点问题.将3维Douglas-Peucker算法应用于等高线综合,是从真3维的角度提取等高线上的特征点.首先根据等高线上高程点的空间分布特征.提出采用空间线规则排序方法组织空间点;引入了全局孤独指数解决综合过程中等高线之间的空间跳跃问题;然后通过空间内插引绘综合后DEM的等高线,从而实现等高线的自动综合.初步实验表明,采用3维Douglas-Peucker算法的等高线综合,从全局上保持了主要地貌形态并抑制了破碎的微地貌特征,具有良好的综合质量和制图效果.     

制图综合中偏角限制道格拉斯算法研究

提出了一种矢量数据压缩方法:偏角限制道格拉斯———普克法。该方法以道格拉斯———普克法为基础,通过角度测定的方法,取出代表曲率变化的特征点,然后使用道格拉斯———普克法进行化简。在所需要化简的曲线曲率变化频繁的情况下,该方法可以规避其他压缩方法产生的压缩程度不够、丢失曲率变化特征点的情况。     

矢量数据压缩的角度分段道格拉斯算法研究

本文提出了一种矢量数据压缩方法：角度分段道格拉斯算法。该方法以道格拉斯—普克法为基础，通过对角度和距离的判断，取出代表曲率变化的特征点，对曲线进行分段，然后使用道格拉斯—普克法进行化简。在所需要化简的曲线弯曲程度变化较大的情况下，该方法可以规避其它压缩方法产生的压缩程度不够、丢失曲率变化特征点的问题。     

Line generalisation by repeated elimination of points

Abstract

This paper presents a new approach to line generalisation which uses the concept of 'effective area' for progressive simplification of a line by point elimination. Two coastlines are used to compare the performance of this, with that of the widely used Douglas-Peucker, algorithm. The results from the area-based algorithm compare favourably with manual generalisation of the same lines. It is capable of achieving both imperceptible minimal simplifications and caricatural generalisations. By careful selection of cut-off values, it is possible to use the same algorithm for scale-dependent and scale-independent generalisations. More importantly, it offers scope for modelling cartographic lines as consisting of features within features so that their geometric manipulation may be modified by application- and/or user-defined rules and weights. The paper examines the merits and limitations of the algorithm and the opportunities it offers for further research and progress in the field of line generalisation.     

基于OpenMP的矢量空间数据并行拓扑算法设计与实现

高性能并行GIS逐渐成为GIS发展的新方向。矢量数据的复杂性使得一些并行GIS算法难以实现,从而无法满足并行GIS的发展要求。文中针对GIS算法中的拓扑算法,借助OpenMP编程模型,通过消除并行拓扑处理过程中的数据依赖,在单机多核的环境下设计并实现了矢量空间数据并行拓扑算法。通过实验对比串行拓扑算法和并行拓扑算法的处理时间和结果,验证了并行拓扑算法的正确性,同时证明并行拓扑算法能够在一定程度上提升拓扑处理的效率。     

利用3D_DP和Quad_TIN的地形实时动态显示算法研究

将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入到地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,提出了一种地形实时动态显示的新算法。该算法首先从全局重要性角度将不规则采样点分级;再利用孤立分割的方式建立四叉树空间索引,结合了规则格网的四叉树结构和不规则采样点的TIN结构在虚拟表达中的优势,并消除了节点间的依赖关系;然后,根据视距和模拟误差确定四叉树的绘制层次和插入采样点的顺序及数量;最后,通过添加拆分点消除节点间裂隙。实验表明,该算法在保证地形表达速度的同时提高了模拟精度,对其他模型的LOD表达也是一种借鉴。     

基于道格拉斯-普克算法的图像分割初探

利用道格拉斯-普克算法化简灰度直方图,从化简后的直方图中获取图像分割的阈值。为了评估所提出算法的优劣,本文采用多峰法和大津法进行了对比实验。实验表明道格拉斯-普克算法分割某些图像具有一定的优势。     

移动GIS中的空间矢量数据压缩方法

空间数据的压缩对于空间数据无线移动网络以及提高整个移动GIS系统的效率来说是一项很重要的工作。文章针对移动GIS系统中的矢量数据压缩问题进行了总结与综述。首先分析了矢量地图数据压缩的原因并给出了其定义;然后对传统的矢量数据压缩方法作了简单的介绍;最后对经典的Douglas—Peucker方法的改进方法,小波技术压缩方法和第二代小波压缩方法进行了详细的分析。