矢量地图狭长弧段识别方法与流程

本发明涉及地理信息科学技术领域，尤其涉及一种矢量地图狭长弧段识别方法。

背景技术：

矢量地图被广泛应用于军事目的、日常生活以及与资源管理、环境监测、空间决策相关的各种行业，但由于地图数据生产、处理及应用过程中的诸多不确定性因素，矢量地图中经常存在一些多边形图元的部分弧段形状特征与其所在多边形图元的其余弧段截然不同的现象（以下将此种现象称为多边形弧段异常问题），表现为局部狭长（以下将这类弧段简称为狭长弧段），狭长弧段的存在降低了矢量地图数据的质量，严重制约其应用成效，并间接影响需要地图数据支撑的相关工作。

目前学者们针对如何识别矢量地图中的狭长弧段的问题的研究较少，相关文献中也没有提出完备的解决方案，所以，如何识别地图数据中的狭长弧段是地图制图研究与实践中必须解决的重要技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种矢量地图狭长弧段识别方法。

本发明实施例提供一种矢量地图狭长弧段识别方法，包括：

获取矢量地图中的多边形，并读取所述多边形的顶点信息，整理所述顶点信息得到多边形顶点列表；

通过所述多边形顶点列表生成多边形顶点的边界约束三角网，并通过所述边界约束三角网得到所述多边形的骨架线、骨架线节点以及与所述骨架线节点关联的关联多边形顶点；

通过所述骨架线节点和所述关联多边形顶点的连线分割所述多边形，得到分割后的端点子多边形和分支骨架线；

判断所述端点子多边形的凹凸性，并根据判断结果标记整理得到所述端点子多边形的顶点的凹凸性标记列表；

获取所述凹凸性标记列表中的端点子多边形凹点，通过所述骨架线节点和所述端点子多边形凹点获取所述端点子多边形的分割线列表；

以预设的加权基高比为对比指标，从所述分割线列表中选出满足所述对比指标的标准分割线，并将所述标准分割线加入狭长弧段候选集；

获取预设的紧致度标准，通过所述紧致度标准从所述狭长弧段候选集选取满足所述紧致度标准的分割线作为终选结果，并将所述终选结果写入线要素图层。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

结合所述边界约束三角网，通过delaunay生长算法求解，并针对所述边界约束三角网中不同的三角形采取不同策略生成所述骨架线，通过所述骨架线记录对应的骨架线节点和与所述骨架线节点关联的关联多边形顶点。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

通过向量积法判断所述端点子多边形的凹凸性。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

依次以所述骨架线节点为圆心，所述骨架线节点与所述端点子多边形凹点之间的距离为半径画圆；

获取圆与所述端点子多边形的交点，并取所述端点子多边形凹点与所述交点的最短分割线组成所述分割线列表。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

所述预设的加权基高比为形状显著度指标，用于选取分割线列表中的最优分割线。

在其中一个实施例中，所述方法加权基高比的计算公式，包括：

其中，pw表示加权基高比p0代表分割结果的基高比，l为分割结果所围面域的骨架线长度，w为分割线长度。

在其中一个实施例中，所述预设的紧致度标准的计算公式，包括：

其中，c为紧致度，s为狭长弧段所围面域的面积，p为狭长弧段所围面域的周长。

本发明实施例提供的矢量地图狭长弧段识别方法，通过获取矢量地图中的多边形，并读取多边形的顶点信息，整理顶点信息得到多边形顶点列表；通过多边形顶点列表生成多边形顶点的边界约束三角网，并通过边界约束三角网得到多边形的骨架线节点以及与所述骨架线节点关联的关联多边形顶点；通过骨架线节点和关联多边形顶点的连线分割多边形，得到分割后的端点子多边形和分支骨架线；判断端点子多边形的凹凸性，并根据判断结果标记整理得到端点子多边形的顶点的凹凸性标记列表；获取凹凸性标记列表中的端点子多边形凹点，通过骨架线节点和端点子多边形凹点获取端点子多边形的分割线列表；以预设的加权基高比为对比指标，从分割线列表中选出满足对比指标的标准分割线，并将标准分割线加入狭长弧段候选集；获取预设的紧致度标准，通过紧致度标准从狭长弧段候选集选取满足紧致度标准的分割线作为终选结果，并将终选结果写入线要素图层。这样能够直接得到矢量地图中的狭长弧段，方便相关工作人员针对狭长弧段进行对应处理。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例中矢量地图狭长弧段识别方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的适用于矢量地图狭长弧段识别方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种矢量地图狭长弧段识别方法，包括：

步骤s101，获取矢量地图中的多边形，并读取所述多边形的顶点信息，整理所述顶点信息得到多边形顶点列表。

具体地，在获取需要进行识别的矢量地图后，获取矢量地图中的多边形，然后读取矢量地图中多边形的顶点信息，得到多边形顶点列表，顶点在多边形顶点列表中可以按顺时针顺序记录。

步骤s102，通过所述多边形顶点列表生成多边形顶点的边界约束三角网，并通过所述边界约束三角网得到所述多边形的骨架线节点以及与所述骨架线节点关联的关联多边形顶点。

具体地，通过多边形顶点列表生成多边形顶点的边界约束三角网，然后通过边界约束三角网得到多边形的骨架线节点以及与骨架线节点关联的关联多边形顶点，具体的方法为结合边界约束三角网，通过delaunay生长算法求解，并针对边界约束三角网中不同的三角形采取不同策略生成骨架线，通过骨架线获取对应的骨架线节点和与骨架线节点关联的关联多边形顶点。

步骤s103，通过所述骨架线节点和所述关联多边形顶点的连线分割所述多边形，得到分割后的端点子多边形和分支骨架线。

具体地，通过骨架线节点和关联多边形顶点连线初步分割多边形，得到分割后的端点子多边形和分支骨架，基于初步得到的分割结果完成狭长弧段的识别使处理对象从复杂的多边形分解为若干简单的端点子多边形，可避免将大量无关多边形顶点纳入计算过程，提高算法运行效率。

步骤s104，判断所述端点子多边形的凹凸性，并根据判断结果标记整理得到所述端点子多边形的顶点的凹凸性标记列表。

具体地，在分割得到端点子多边形后，判断端点子多边形的凹凸性，并对判断的结果进行标记整理得到端点子多边形的顶点的凹凸性标记列表，另外，可以通过向量积法判断并标记端点子多边形顶点的凹凸性。

步骤105，获取所述凹凸性标记列表中的端点子多边形凹点，通过所述骨架线节点和所述端点子多边形凹点获取所述端点子多边形的分割线列表。

具体地，获取凹凸性标记列表中的端点子多边形顶点中的凹点，通过骨架线节点和端点子多边形顶点中的凹点获取端点子多边形的分割线列表，获取的方法可以为：依次以骨架线节点为圆心，骨架线节点与端点子多边形凹点之间的距离为半径画圆；获取圆与端点子多边形的交点，并取端点子多边形凹点与交点的最短分割线组成分割线列表。

步骤106，以预设的加权基高比为对比指标，从所述分割线列表中选出满足所述对比指标的标准分割线，并将所述标准分割线加入狭长弧段候选集。

具体地，预设的加权基高比为形状显著度指标，用于选取分割线列表中的最优分割线，以预设的加权基高比为对比指标，从分割线列表中选出满足对比指标的标准分割线，并将标准分割线加入狭长弧段候选集，其中，预设的加权基高比可以通过下式计算得到：

其中，pw表示加权基高比p0代表分割结果的基高比，l为分割结果所围面域的骨架线长度，w为分割线长度。

步骤107，获取预设的紧致度标准，通过所述紧致度标准从所述狭长弧段候选集选取满足所述紧致度标准的分割线作为终选结果，并将所述终选结果写入线要素图层。

具体地，获取预设的紧致度标准，通过紧致度标准从狭长弧段候选集筛选满足紧致度标准的分割线作为终选结果，并将终选结果写入线要素图层，并在写入线要素图层，将终选结果以.shp文件形式存储，另外，预设的紧致度标准的计算公式，包括：

其中，c为紧致度，s为狭长弧段所围面域的面积，p为狭长弧段所围面域的周长。

本发明实施例提供的一种矢量地图狭长弧段识别方法，通过获取矢量地图中的多边形，并读取多边形的顶点信息，整理顶点信息得到多边形顶点列表；通过多边形顶点列表生成多边形顶点的边界约束三角网，并通过边界约束三角网得到多边形的骨架线节点以及与所述骨架线节点关联的关联多边形顶点；通过骨架线节点和关联多边形顶点的连线分割多边形，得到分割后的端点子多边形和分支骨架线；判断端点子多边形的凹凸性，并根据判断结果标记整理得到端点子多边形的顶点的凹凸性标记列表；获取凹凸性标记列表中的端点子多边形凹点，通过骨架线节点和端点子多边形凹点获取端点子多边形的分割线列表；以预设的加权基高比为对比指标，从分割线列表中选出满足对比指标的标准分割线，并将标准分割线加入狭长弧段候选集；获取预设的紧致度标准，通过紧致度标准从狭长弧段候选集选取满足紧致度标准的分割线作为终选结果，并将终选结果写入线要素图层。这样能够直接得到矢量地图中的狭长弧段，方便相关工作人员针对狭长弧段进行对应处理。

另外，矢量地图狭长弧段识别方法中狭长弧段具有以下特征：①往往位于多边形骨架线的末端分支结构上；②总是分布于多边形骨架线两侧；③两个端点中至少有一个凹端点；④所围成的面域是狭长的。据此，利用反映面状要素延伸方向和形状特征的骨架线描述多边形主体与分支结构的空间关系，并以此为依据识别狭长弧段形成了本发明实施例中的矢量地图狭长弧段识别方法。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。