一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备，将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，并根据内边界数分类为孤立、非孤立海域多边形，将非孤立海域多边形有小到大排序，分别判断孤立海域多边形与非孤立海域多边形的深度值范围，并按内边界数大到小的顺序直接进行填充，不需要剔除区域或建立完整父子关系树，提高了深度范围判定及填充效率。并且，本发明专利技术每一次判断出深度点与海域多边形外边界存在包含关系时，将所述深度点从深度点集合中删除，减少了循环次数。

【技术实现步骤摘要】
一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备
本专利技术涉及航海领域，具体为一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备。
技术介绍
随着电子技术的发展，助航器已经实现了计算机化，并且在世界运输业发展先进的国家中已经实现了高度自动化的船舶。电子海图具有与传统纸质海图相同的信息量外，还能在短时间内实现海图的定位和更新，为开发和利用海洋资源提供保障。在电子海图的帮助下驾驶人员对航海设备航行状态和航行区域中存在的危险都会一目了然，同时也能更简单实现传感器数据与海图叠加显示。国际标准即S57标准电子海图区域深度范围快速判定及填充方法是影响电子海图数据解析使用效率及显示浏览效率的主要因素之一，目前剔除法和父子关系树法是最常用的方法。剔除法需要找出电子海图中所有海域多边形的拓扑关系，即从父海域多边形中排除所有子海域多边形得到父海域多边形中除子海域多边形外的补集区域，逐一进行深度范围判断和填充。这种方法逻辑简单且结果准确但运算量巨大且运算时间漫长，效率非常低。父子关系树法既在判定深度及填充前将海域多边形全部建立父子关系树，形成清晰的层次关系，逐个判定深度范围，之后按父子关系由大到小进行排序，再逐层覆盖填充。这种方法效率比剔除法要高，但S57电子海图中海域多边形及深度值点往往数目庞大，建立完整的父子关系树较为繁复。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有技术的剔除法和父子关系树法存在的运算量巨大、运算时间漫长、效率低下的问题，提供一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，N大于或等于0，其中N＝0时为孤立海域多边形，N大于0时为非孤立海域多边形；所述方法包括如下步骤：S100遍历S57电子海图的判定海域多边形集合，得到孤立海域多边形集合(B1，B2，B3，...，Bm)，以及非孤立海域多边形集合；Bm为第m个孤立海域多边形；S200按内边界数由小到大排序得到非孤立海域多边形集合(A1，A2，A3，...，An)；其中内边界数相同的，则按照周长从小到大排序；An为第n个非孤立海域多边形；S300根据孤立海域多边形集合(B1，B2，B3，...，Bm)，与深度点集合，判断每一个孤立海域多边形外边界区域包含的深度点；根据孤立海域多边形包含的深度点，得到所有孤立海域多边形的深度值范围；S400根据非孤立海域多边形集合(A1，A2，A3，...，An)，与剩余深度点集合，依次判断A1，A2，A3，...，An外边界区域包含的深度点，将判断出在边界区域的深度点从剩余深度点集合中删除，得到所有非孤立海域多边形的深度点；根据非孤立海域多边形的深度点，得到非孤立海域多边形的深度值范围；S500按照An，An-1，An-2，...，A1的顺序，在S57电子海图上，逐层覆盖填充非孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色；S600将孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色覆盖在S57电子海图最上层。本专利技术将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，并根据内边界数分类为孤立、非孤立海域多边形，将非孤立海域多边形有小到大排序，分别判断孤立海域多边形与非孤立海域多边形的深度值范围，并按内边界数大到小的顺序直接进行填充，不需要剔除区域或建立完整父子关系树，提高了深度范围判定及填充效率。优选的，所述深度点集合为采样点的集合，每一个深度点包括经度、纬度及深度信息。优选的，每一次判断出深度点与海域多边形外边界存在包含关系时，将所述深度点从深度点集合中删除，剩余的深度点形成新的深度点集合，即剩余深度点集合。优选的，所述步骤S300包括：S310判定深度点集合的当前深度点与当前孤立海域多边形外边界区域的包含关系；若在外边界内，存储当前深度点并从深度点集合删除当前深度点，遍历指针回退1，进行下一深度点的判定；若不在外边界内，直接进行下一深度点的判定；S320重复步骤S310进行下一深度点与当前独立海域多边形外边界区域包含关系的判断，直到完成最后一个深度点判定，得到当前孤立海域多边形的深度点集合与剩余深度点集合；剩余深度点集合用于判定下一孤立海域多边形外边界区域的包含关系；S330根据当前孤立海域多边形的深度点集合，计算当前孤立海域多边形的深度值范围；重复S310、S320、S330直到得到所有孤立海域多边形的深度值范围。优选的，所述步骤S400包括：S410判断剩余深度点集合的当前深度点与At外边界区域的包含关系，t＝1,2,3,...,n；若在外边界内，存储当前深度点并从深度点集合删除当前深度点，遍历指针回退1，进行下一深度点的判定；若不在外边界内，直接进行下一深度点的判定；S420重复步骤S410进行下一深度点与At外边界区域包含关系的判定，直到完成最后一个深度点判定，得到At的深度点集合与剩余深度点集合；剩余深度点集合用于判断与At+1外边界区域的包含关系；S430根据当前非孤立海域多边形的深度点集合，计算当前孤立海域多边形的深度值范围；重复步骤S410、S420、430，直到得到A1，A2，A3，...，An的深度值范围。一种S57电子海图深度范围快速判定填充设备，包括：海域多边形分类器，将判定海域多边形集合分为孤立海域多边形集合以及非孤立海域多边形集合，并按内边界数由小到大对非孤立海域多边形进行排序，其中内边界数相同的，则按照周长从小到大排序；孤立海域多边形深度值计算模块，根据孤立海域多边形集合，与导入的深度点集合，判断每一个孤立海域多边形外边界区域包含的深度点；根据孤立海域多边形包含的深度点，得到所有孤立海域多边形的深度值范围；非孤立海域多边形深度值计算模块，根据非孤立海域多边形集合(A1，A2，A3，...，An)，与孤立海域多边形深度值计算模块输出的剩余深度点集合，依次判断A1，A2，A3，...，An外边界区域包含的深度点，将每次判断出在边界区域的深度点从剩余深度点集合中删除，得到所有非孤立海域多边形的深度点；根据非孤立海域多边形的深度点，得到非孤立海域多边形的深度值范围；填充模块，先按照An，An-1，An-2，...，A1的顺序，在S57电子海图上，逐层覆盖填充非孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色；然后，将孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色覆盖在S57电子海图最上层。一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5中任一项所述的方法。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法及设备，将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，并根据内边界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，其特征在于，将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，N大于或等于0，其中N＝0时为孤立海域多边形，N大于0时为非孤立海域多边形；所述方法包括如下步骤：/nS100遍历S57电子海图的判定海域多边形集合，得到孤立海域多边形集合(B

【技术特征摘要】
1.一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，其特征在于，将海域多边形描述为具有N个内边界和一个外边界的多边形，N大于或等于0，其中N＝0时为孤立海域多边形，N大于0时为非孤立海域多边形；所述方法包括如下步骤：
S100遍历S57电子海图的判定海域多边形集合，得到孤立海域多边形集合(B1，B2，B3，...，Bm)，以及非孤立海域多边形集合；Bm为第m个孤立海域多边形；
S200按内边界数由小到大排序得到非孤立海域多边形集合(A1，A2，A3，...，An)；其中内边界数相同的，则按照周长从小到大排序；An为第n个非孤立海域多边形；
S300根据孤立海域多边形集合(B1，B2，B3，...，Bm)，与深度点集合，判断每一个孤立海域多边形外边界区域包含的深度点；根据孤立海域多边形包含的深度点，得到所有孤立海域多边形的深度值范围；
S400根据非孤立海域多边形集合(A1，A2，A3，...，An)，与剩余深度点集合，依次判断A1，A2，A3，...，An外边界区域包含的深度点，将判断出在边界区域的深度点从剩余深度点集合中删除，得到所有非孤立海域多边形的深度点；根据非孤立海域多边形的深度点，得到非孤立海域多边形的深度值范围；
S500按照An，An-1，An-2，...，A1的顺序，在S57电子海图上，逐层覆盖填充非孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色；
S600将孤立海域多边形的深度值范围对应的颜色覆盖在S57电子海图最上层。


2.如权利要求1所述的一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，其特征在于，所述深度点集合为采样点的集合，每一个深度点包括经度、纬度及深度信息。


3.如权利要求2所述的一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，其特征在于，每一次判断出深度点与海域多边形外边界存在包含关系时，将所述深度点从深度点集合中删除，剩余的深度点形成新的深度点集合，即剩余深度点集合。


4.如权利要求1所述的一种S57电子海图深度范围快速判定填充方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
S310判定深度点集合的当前深度点与当前孤立海域多边形外边界区域的包含关系；若在外边界内，存储当前深度点并从深度点集合删除当前深度点，遍历指针回退1，进行下一深度点的判定；若不在外边界内，直接进行下一深度点的判定；
S320重复步骤S310进行下一深度点与当前独立海域多边形外边界区域包含关系的判断，直到完成最后一个深度点判定，得到当前孤立海域多边形的深度点集合与剩余深度点集合；剩余深度点集合用于判定下一孤立海域多边形外边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文薪，彭倍，魏敦文，王刚，于慧君，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51