专利名称：电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于数字制图技术领域，尤其涉及一种导航电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法及装置。
背景技术：
在大比例尺的电子地图中，多边形面要素的形状点越多，能显示出多边形面要素的细节也越丰富。足够多的形状点，能够更好的表达多边形面要素的局部细节特征，更丰富的展示地图中多边形面要素的细节，给用户以更多的信息量。但是，如果在小比例尺的地图中，使用如同大比例尺的地图中所使用的那么多的形状点来表达一个多边形面要素时，会有些多余。因为在小比例尺的地图中，多边形面要素的局部特征已经无法被人们观察，人们能得到的仅仅是一个宏观的形状特征。而表达这样一个形状特征信息，是根本不需要像大比例尺的地图中那么多形状点。只需较少数量的面要素的形状点，就能将小比例尺的地图中的多边形面要素较好的表达出来。那么究竟选取大比例尺的地图中面要素的哪些形状点，来表达小比例尺的地图中的多边形面要素呢？在现有技术中，一般采用人工的方式来选取形状点，即通过人工提取原始多边形面要素的形状点，然后人工减少形状点的数目，对多边形面要素在不同的比例尺下进行制图综合处理。但由于人工检查工作量巨大，成本高昂，而且容易出现人工误操作，从而无法保证数据的准确性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法及装置，能够有效提高制图的工作效率，同时保持原始多边形面要素的形状特征。为了达到上述目的，本发明提供一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法，所述方法包括步骤1、从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，将选取的所述第一个形状点的坐标记录到第二坐标序列中；步骤2、从所述第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；步骤3、若选取的其他形状点的坐标与所述第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，则将选取的形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中；重复执行所述步骤2和所述步骤3，直到完成所述第一坐标序列中所有形状点的坐标选取。优选的，所述步骤1之前，所述方法还包括将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点的第一坐标序列，其中所述第二地图的比例尺大于所述第一地图的比例尺。
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优选的，所述步骤1具体为判断是否已经遍历完所述第一坐标序列中所有的形状点，若是，结束本流程；若不是，判断所选取的形状点是否为所述第一坐标序列中的第一个形状点的坐标，若是，将选取的所述第一个形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中。本发明还提供一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的装置，所述装置包括选取模块，用于从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，以及从所述第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；判断模块，用于判断选取的其他形状点的坐标与所述第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离是否都大于等于预定距离值，若是，保留选取的形状点的坐标；记录模块，用于将选取的所述第一个形状点的坐标和被保留的形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中。优选的，所述装置还包括映射模块，用于将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点的第一坐标序列，其中所述第二地图的比例尺大于所述第一地图的比例尺。由上述技术方案可知，由于简化处理后的多边形面要素的形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，因此可保证选取的形状点不会导致简化后的多边形面要素自交，能够有效提高制图的工作效率，同时能保持原始多边形的形状特征。而且本发明的技术方案能自动的根据大比例尺地图中的多边形面要素，生成多比例尺地图中适合的多边形面要素，丰富多边形面要素在多比例尺中的表达，提高导航电子地图数据生成的质量。
图1为本发明实施例中电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法流程图；图2为本发明的第一实施例中多边形面要素的形状点的自动简化的方法流程图；图3为本发明的实施例中电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的装置结构框图。
具体实施例方式在本实施例中，首先对第一坐标点序列中的形状点进行遍历，其中，在遍历过程中，计算当前遍历到的形状点与第二坐标点序列中的所有形状点之间的距离，并在当前遍历到的形状点与第二坐标点序列中的所有形状点之间的距离都不小于预定距离值时，将当前遍历到的形状点增加到第二坐标点序列中；其中，在遍历开始前，所述第二坐标点序列中没有任何形状点。为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细地说明。在此，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。如图1所示，为本发明的实施例中电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法流程图，具体步骤如下步骤101、将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点的第一坐标序列，其中第二地图的比例尺大于第一地图的比例尺；在本实施例中，假设第二地图中多边形面要素的形状点有A，B, C，D，E，F，G — 共7个形状点，与上述7个形状点对应的第三坐标序列可表示为PntBigW] = {AO, B0, CO, DO, E0, F0, GO}，通过采用映射方法可将第三坐标序列PntBig[6]映射为第一坐标序列 PntSmall [6]，例如可采用PntSmall [6] = PntBig [6] X scale (缩放因子)，得到的第一坐标序列PntSmall [6] = {Al，Bi，Cl，Dl，El，Fl，G1}，Al为将AO缩放处理后得到的坐标。步骤102、从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，将选取的第一个形状点的坐标记录到第二坐标序列中，然后执行步骤103 ；在本实施例中，在步骤102可具体为，首先判断是否已经遍历完第一坐标序列中所有的形状点，若是，结束本流程；若不是，则进一步判断所选取的形状点是否为第一坐标序列中的第一个形状点的坐标，若是，则将选取的第一个形状点的坐标记录到第二坐标序列中。否则，可计算选取的形状点的坐标与第二坐标序列中所有形状点的坐标之间的距离， 然后执行步骤104。在本实施例中，可用PntLast表示第二坐标序列，第二坐标序列为简化处理后的多边形面要素的形状点坐标序列。例如从第一坐标序列PntSmalU6] = {Al, Bi, Cl, Dl, El, Fl, G1}中选取第一个形状点Al，因为第一个形状点Al是选取的第一个形状点，因此可以不判断第一个形状点Al 与第二坐标序列PnLast中其他形状点之间的距离，直接将第一个形状点Al的坐标记录到第二坐标序列PntLast中。步骤103、从第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；也就是，从第一坐标序列PntSmall [6] = {Al，Bi，Cl，Dl, El, Fl, G1}中选取除第一个形状点Al之外的，其他形状点的坐标。可按照预定的顺序依次选取上述坐标序列 PntSmall [6]中的形状点。例如，首先选形状点Bi，然后形状点Cl......，直到形状点G1。步骤104、若选取的其他形状点的坐标与第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，则将选取的形状点的坐标记录到第二坐标序列中；重复执行步骤103 104，直到完成第一坐标序列中所有形状点的坐标选取。也就是，接下来取第一坐标序列PntSmalUe]中其他形状点，例如选取第二形状点Bi，然后判断第二形状点Bl的坐标与第二坐标序列PntLast中所有形状点的坐标之间的距离是否大于等于预定距离值。此时，第二坐标序列PntLast中仅仅只有一个第一个形状点Al的坐标，所以只要判断第二形状点Bl的坐标与第一个形状点Al的坐标之间的距离是否大于等于预定距离值。判断结果如下如果第一个形状点Al的坐标与第二形状点Bl的坐标之间的距离大于等于预定距离值DIS，则将第二形状点Bl的坐标记录到第二坐标序列PntLast中。如果第一个形状点Al的坐标与第二形状点Bl的坐标之间的距离小于预定距离值 DIS，则忽略第二形状点Bi，不需要将第二形状点Bl的坐标记录到第二坐标序列PntLast 中。
上述预定距离值DIS的取值范围，视处理后的电子地图的坐标情况而定。如果多边形面要素的形状点化简的程度高，预定距离值DIS就可设置的相对大一些，如果多边形面要素的形状点化简的程度低，预定距离值DIS就可设置的相对小一点。当然也可根据电子地图比例尺的差异，来设置预定距离值DIS。接下来选取第一坐标序列PntSmalUe]中的第三形状点Cl，判断第三形状点C 1 的坐标与第二坐标序列PntLast中所有形状点的坐标之间的距离是否大于等于预定距离值。判断结果如下如果第三形状点Cl的坐标与第二坐标序列PntLast中每个形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值DIS，将第三形状点Cl的坐标记录到第二坐标序列PntLast中。如果第三形状点Cl的坐标与第二坐标序列PntLast中某一个形状点的坐标之间的距离小于预定距离值DIS，则忽略第三形状点Cl，不将其记录到第二坐标序列PntLast 中。......按照同样的判断方式，对第一坐标序列PntSmalUe]中的第四形状点D1，第五形状点E1，第六形状点Fl和第七形状点Gl进行判断处理。经过上述处理后，得到的第二坐标序列PntLast中记录了化简过后的多边形面要素的形状点的坐标。由上述技术方案可知，由于简化处理后的多边形面要素的形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，因此可保证选取的形状点不会导致简化后的多边形面要素自交，能够有效提高制图的工作效率，同时能保持原始多边形的形状特征，体现在化简后的多边形结果中。本发明的技术方案例能自动的根据大比例尺地图中的多边形面要素，生成多比例尺地图中适合的面要素，丰富面要素在多比例尺中的表达，提高导航电子地图数据生成的质量。下面结合具体实施例来介绍本发明中多边形面要素的形状点的自动简化的方法， 参见图2，具体步骤如下步骤201、初始化多边形面要素的形状点的坐标序列PntBig[N]；此时，该多边形面要素为大比例尺地图中的多边形面要素。N为该多边形面要素中的形状点的个数。步骤202、将大比例尺的地图中多边形面要素的形状点的坐标，映射到小比例尺地图的坐标序列PntSmal 1 [N]中。在本实施例中，可使用地图缩放因子scale，将大比例尺的地图中多边形面要素的形状点的坐标序列PntBig[N]映射为小比例尺的地图中多边形面要素的形状点的坐标序列 PntSmall[N]。其中，缩放变换的方法为 PntSmall [i] = PntBig[i] X scale, i = 1 N。步骤203、初始化k = 0，从小比例尺的地图中多边形面要素的形状点的坐标序列 PntSmall[N]中选取一个形状点 PntSmall [i]；步骤204、判断是否遍历完PntSmall [N]中的所有形状点，如果是执行步骤209 ；否则，执行步骤205;也就是，可判断i值是否大于等于N，如果是，则说明已经遍历完PntSmall [N]中所有的形状点。
步骤205、判断选取的形状点PntSmall[i]是否是PntSmall [N]中的第一个形状点，如果是，执行步骤206 ；否则，执行步骤207 ；在本步骤中，由于多边形面要素的坐标序列PntSmall[N]是顺序记录的，因此可容易的判断出选取的形状点PntSmall[i]是否为PntSmall [N]中的第一个形状点。步骤206、将选取的形状点PntSmall[i]的坐标记录到形状点坐标序列 PntLastDO，同时k = k+Ι，然后返回步骤203 ；形状点坐标序列PntLaSt[k]中记录了进行简化处理后的多边形面要素的形状点的坐标，其中第一个形状点PntSmalUl]记录为PntLast
，依次类推步骤207、计算选取的形状点PntSmall[i]的坐标与形状点坐标序列PntLast [k] 中所有形状点的坐标之间的距离；例如，可采用现有的坐标点之间距离的计算方法，计算出PntSmall[i]与
PntLast
的距离 DISO，PntSmall [i]与 PntLast [1]的距离 DIS1，......，PntSmall [i]
与 PntLast [k]的距离 DISk。计算所选的形状点与PntLaSt[k]中所有形状点的坐标之间的距离也可理解为 计算所选的形状点与MtLast [k]序列中的上一个形状点(相邻点)的间距，与MtLast [k]
序列中的上上一个形状点(次邻点)的间距，......，其与PntLaSt[k]中的第一个形状点
(N邻点)的间距。步骤208、判断步骤207中计算得到的距离是否小于预定距离值DIS，如果是，返回步骤203 ；否则，执行步骤206，将此形状点PntSmall[i]的坐标记录到形状点坐标序列 PntLastDO，同时k = k+Ι，然后返回步骤203 ；也就是，判断形状点PntSmall [i]与 PntLast
，PntLast [1]......PntLast [k]
之间的距离是否都小于预定距离值DIS。关于预定距离值DIS的取值，如前文所述。步骤209、得到形状点坐标序列PntLast [k]；在本实施例中，通过执行上述步骤，可将原始多边形面要素的形状点中不满足条件的形状点进行删除，而删除过后，剩余下来的形状点的坐标记录在PntLast中， PntLast[k]为重采样的适合小比例尺显示的多边形面要素的形状点的坐标序列。上述技术方案能较好的用自动化的方法，对导航电子地图面要素进行自动地图综合，基于大比例尺地图数据，生成多比例尺的地图数据，提高导航电子地图数据的丰富性， 提高导航电子地图数据生产的质量。本发明的技术方案的有益效果如下1)能自动综合处理得到综合后的多边形面要素并且保持多边形面要素的形状特征；2)采用自动化的方法，不需要人工干预，提高了工作效率，并且节约人力成本；3)保证综合后的多边形面要素不出现自交的情况。为了实现上述的方法实施例，本发明的其他实施例还提供了一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的装置。另需首先说明的是，由于下述的实施例是为实现前述的方法实施例，故该装置都是为了实现前述方法的各步骤而设，但本发明并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的装置和模块都应包含于本发明的保护范围。并且在下面的描述中，与前述方法相同的内容在此省略，以节约篇幅。参见图3，为本发明的实施例中电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的装
7置结构框图，该装置包括选取模块32，用于从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，以及从所述第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；判断模块33，用于判断选取的其他形状点的坐标与所述第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离是否都大于等于预定距离值，若是，保留选取的形状点的坐标；记录模块34，用于将选取的所述第一个形状点的坐标和被保留的形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中，所述第二坐标序列为简化处理后的多边形面要素的形状点坐标序列。在本发明的另一实施例中，该装置还包括映射模块31，用于将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点第一坐标序列，其中所述第二地图的比例尺大于所述第一地图的比例尺。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法，其特征在于，所述方法包括步骤1、从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，将选取的所述第一个形状点的坐标记录到第二坐标序列中；步骤2、从所述第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；步骤3、若选取的其他形状点的坐标与所述第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，则将选取的形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中；重复执行所述步骤2和所述步骤3，直到完成所述第一坐标序列中所有形状点的坐标选取。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1之前，所述方法还包括将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点的第一坐标序列，其中所述第二地图的比例尺大于所述第一地图的比例尺。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体为判断是否已经遍历完所述第一坐标序列中所有的形状点，若是，结束本流程； 若不是，判断所选取的形状点是否为所述第一坐标序列中的第一个形状点的坐标，若是，将选取的所述第一个形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中。
4.一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的装置，其特征在于，所述装置包括选取模块，用于从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，以及从所述第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；判断模块，用于判断选取的其他形状点的坐标与所述第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离是否都大于等于预定距离值，若是，保留选取的形状点的坐标；记录模块，用于将选取的所述第一个形状点的坐标和被保留的形状点的坐标记录到所述第二坐标序列中。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括映射模块，用于将第二地图中多边形面要素的形状点的第三坐标序列，映射成第一地图中多边形面要素的形状点的第一坐标序列，其中所述第二地图的比例尺大于所述第一地图的比例尺。
全文摘要
本发明提供一种电子地图多边形面要素的形状点的自动简化的方法及装置，属于数字制图技术领域，该方法包括步骤1、从第一坐标序列中选取第一个形状点的坐标，将选取的第一个形状点的坐标记录到第二坐标序列中；步骤2、从第一坐标序列中选取其他形状点的坐标；步骤3、若选取的其他形状点的坐标与第二坐标序列中形状点的坐标之间的距离都大于等于预定距离值，则将选取的形状点的坐标记录到第二坐标序列中；重复执行步骤2和步骤3，直到完成第一坐标序列中所有形状点的坐标选取，能够保证选取的多边形面要素的形状点不会导致简化后的多边形面要素自交，同时保持原始多边形面要素的形状特征。
文档编号G01C21/32GK102314798SQ201010223958
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者吴中恒, 徐晋晖, 曲文启, 曹晓航 申请人:北京四维图新科技股份有限公司