一种基于最大纵深的道格拉斯-普克算法的改进方法技术

本发明专利技术公开一种基于最大纵深的道格拉斯

【技术实现步骤摘要】
一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法


[0001]本专利技术涉及地图线要素化简
，尤其涉及一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法
。

技术介绍

[0002]在地图输出显示的过程中，通过采用多种比例尺输出以满足不同的制图需求，当进行小比例尺输出显示时，如果数据节点太过密集，不仅影响图形的美观，而且不利于后续的数据分析处理
。
所以，对线进行简化处理是很有必要的
。
在实践中，地图是供使用者目视阅读的，所以对矢量线进行简化时，未有特别的简化需求时，我们应当尽可能多的保留可分辨的细节，则应当考虑读图者
0.1mm
人眼最小分辨尺度这一生理限制
。
根据不同的数据类型和比例尺，可以依照这一准则进行简化程度的调整，以平衡细节和效率之间的关系，从而使地图呈现出更好的可读性和美观性
。
[0003]线的简化是指通过消除线条上的某些点，简化或概化线条的过程
。
道格拉斯
‑
普克算法是矢量线化简中应用最广泛的方法之一，是广泛应用于数据压缩和地理测绘行业的经典抽稀算法，既可以达到精简数据减少运算量的目的，又可以在此过程中尽可能保留曲线的几何形状
。
道格拉斯
‑
普克算法之所以广泛应用于各行各业，离不开其以下优点：具有平移
、
旋转的不变性，给定曲线与限差后，抽样结果一致；算法结构简单，效率相对较高；操作简单
、
直观形象；编程简单，曲线起伏较小，速度快；对于急剧变化
、
棱角突出的曲线压缩效果明显；在一般情况下可保留较大弯曲形态上的特征点，可准确删除小弯曲上的定点
。
[0004]但因为道格拉斯
‑
普克算法中存在迭代，所以处理大量数据点的曲线时，可能会出现算法效率较低的情况
。
而且，道格拉斯
‑
普克算法实现的高压缩伴随着较差的精度，其更注重数据的约简，而不是形状的简化
。
对此，许多学者对其进行了改进
。
但是众多道格拉斯
‑
普克算法的改进研究难以同时兼顾效率和精度
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，提出一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法，基于
0.1mm
可分辨细节这一最小尺度作为算法简化的距离阈值选取指标，从“算法效率”和“算法精度”两方面，同时对经典方法进行优化改进
。
与经典方法比较，本专利技术的改进方法以牺牲较少压缩率的代价，使得算法的运算更快速，也使最终简化结果具有较丰富的可分辨细节
。
而且，与其他大部分改进方法不同，本专利技术的改进方法继承了经典方法的所有优点
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术一方面提出一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法，包括：
[0008]步骤1：连接待简化曲线的首末端点作为趋势线
Ax+By+C
＝0，用公式求其所有中间点
(x
i
，
y
i
)
的
d
i
值，获取
d
i
值中的最大值
d
max
和最小值
d
min
；其中
A、B、C
为趋势线方程的参数，
x
i
，
y
i
为待简化曲线中间点的横
、
纵坐标；
[0009]步骤2：若
d
max
>d
且
d
min
>
‑
d
，则保留
d
max
对应的中间点作为分界点，将曲线划分为两
部分，对这两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，进行步骤3判断；其中
d
为距离阈值；
[0010]步骤3：若
d
max
<d
且
d
min
<
‑
d
，则保留
d
min
对应的中间点作为分界点，将曲线划分为两部分，对这两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，进行步骤4判断；
[0011]步骤4：若
d
max
‑
d
min
>d
，则保留
d
max
和
d
min
对应的两个中间点作为分界点，将曲线划分为三部分，对这三部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，停止对应曲线的简化处理；其中
d
max
‑
d
min
为最大纵深；
[0012]步骤5：最终处理完曲线后，依次按照顺序连接所有保留的点，得到待简化曲线简化后的趋势线
。
[0013]进一步地，所述条件判断具体指是否符合下列情况：
[0014]1)
所有中间点的
d
i
值都为正数；
[0015]2)
所有中间点的
d
i
值都为负数；
[0016]3)
中间点的
d
i
值有正数，有负数
。
[0017]进一步地，若所有中间点的
d
i
值都为正数，且
d
max
>d
，则保留
d
max
对应的中间点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断；否则该条曲线的中间点全部舍去
。
[0018]进一步地，若所有中间点的
d
i
值都为负数，且
d
min
<
‑
d
，则保留
d
min
对应的中间点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断；否则该条曲线的中间点全部舍去
。
[0019]进一步地，若中间点的
d
i
值有正数，有负数，则进一步判断其是否符合
d
max
>d
且
d
min
>
‑
d
，
d
max
<d
且
d...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法，其特征在于，包括：步骤1：连接待简化曲线的首末端点作为趋势线
Ax+By+C
＝0，用公式求其所有中间点
(x
i
，
y
i
)
的
d
i
值，获取
d
i
值中的最大值
d
max
和最小值
d
min
；其中
A、B、C
为趋势线方程的参数，
x
i
，
y
i
为待简化曲线中间点的横
、
纵坐标；步骤2：若
d
max
>d
且
d
min
>
‑
d
，则保留
d
maa
对应的中间点作为分界点，将曲线划分为两部分，对这两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，进行步骤3判断；其中
d
为距离阈值；步骤3：若
d
imx
<d
且
d
min
<
‑
d
，则保留
d
min
对应的中间点作为分界点，将曲线划分为两部分，对这两部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，进行步骤4判断；步骤4：若
d
max
‑
d
min
>d
，则保留
d
max
和
d
min
对应的两个中间点作为分界点，将曲线划分为三部分，对这三部分分别进行步骤1的处理，再进行条件判断，否则，停止对应曲线的简化处理；其中
d
max
‑
d
min
为最大纵深；步骤5：最终处理完曲线后，依次按照顺序连接所有保留的点，得到待简化曲线简化后的趋势线
。2.
根据权利要求1所述的一种基于最大纵深的道格拉斯
‑
普克算法的改进方法，其特征在于，所述条件判断具体指是否符合下列情况：
1)
所有中间点的
d
i
值都为正数；
2)
所有中间点的
d
i
值都为负数；
3)
中间点的
d
i
值有正数，有负数
。3.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：简伟林，王光霞，张建辰，李贺颖，郭建忠，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：