專利名稱：基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及地理信息系統(tǒng)空間信息可視化和空間信息合理化顯示技術(shù)，特別涉及一種基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子地圖系統(tǒng)研究的逐漸深入和各種空間信息產(chǎn)品的市場(chǎng)化，人們發(fā)現(xiàn)電子屏幕上地圖顯示是否合理美觀，用戶能否依據(jù)屏幕上的顯示快速獲取有用信息己經(jīng)成為用戶選擇產(chǎn)品的一個(gè)重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?？臻g信息可視化問(wèn)題已經(jīng)不僅僅是研究空間信息如何能顯示的問(wèn)題，而是研究空間信息如何合理化，適應(yīng)人的顯示問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)的屏幕顯示方法主要集中在圖像顯示設(shè)備本身的改善方面，如
申請(qǐng)?zhí)枮?00510077822.0的專利文獻(xiàn)揭露的一種飽和度自適應(yīng)圖像改善裝置和方法；申請(qǐng)?zhí)枮?0124405.1的專利文獻(xiàn)揭露的一種顯示多國(guó)字符、圖形、符號(hào)于屏幕的方法；申請(qǐng)?zhí)枮?8111842.9的專利文獻(xiàn)公開的一種電視屏幕上顯示特定字符或圖像的方法，都是提高和改善圖像設(shè)備中像素顯示的質(zhì)量，而沒(méi)有涉及屏幕中顯示要素的大小，顯示內(nèi)容的多少的問(wèn)題。
空間信息合理化顯示亟需解決的首要問(wèn)題就是顯示多少，即屏幕飽和度計(jì)算。屏幕一般具有固定的顯示范圍，在此范圍中，如果顯示空間要素過(guò)多，難免會(huì)造成空間要素間的大量壓蓋，圖面不清，用戶難以獲取信息；如果顯示空間要素過(guò)少，則很可能造成圖面信息量過(guò)少，用戶無(wú)法獲取足夠的信息。在以往的研究中，人們對(duì)屏幕飽和度計(jì)算往往延用傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的面積負(fù)載量計(jì)算方法，即將地圖內(nèi)所有要素和注記所占面積與圖幅總面積相比。
綜上分析，現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下不足
一是由于屏幕顯示有漫游等操作，用戶看到的始終是當(dāng)前屏幕顯示，因此以圖幅為單位進(jìn)行計(jì)算浪費(fèi)計(jì)算資源；
二是對(duì)于圖面上空間要素分布稀疏不均勻情況，如果采用總量進(jìn)行計(jì)算，有可能因?yàn)橄∈璧貐^(qū)對(duì)密集地區(qū)的分擔(dān)，計(jì)算結(jié)果是屏幕顯示未達(dá)到飽和度，而實(shí)際顯示卻造成大量壓蓋；
三是計(jì)算過(guò)程中未考慮空間要素的區(qū)域分布，不能指定具體的需要制圖綜合處理區(qū)域，為計(jì)算機(jī)決定屏幕下一步顯示什么的處理奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法及裝置，解決現(xiàn)有屏幕飽和度計(jì)算模型浪費(fèi)計(jì)算資源，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際有時(shí)不符等問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟
S10:空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；
S20:基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)洌?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；
S30:針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，判斷顯示數(shù)量的合理性。
上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟S10是借鑒物理學(xué)中的萬(wàn)有引力定理根據(jù)空間目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行自適應(yīng)分類，該步驟S10進(jìn)一步包括以下步驟
步驟S101，建立格網(wǎng)索引，獲取空間目標(biāo)與其相鄰格網(wǎng)內(nèi)所有目標(biāo)之間的最小距離；
步驟S102，將大于預(yù)設(shè)限差的目標(biāo)各自單獨(dú)作為一類，對(duì)剩余的目標(biāo)進(jìn)行自適應(yīng)分類；
步驟S103，根據(jù)預(yù)設(shè)的鄰域選取規(guī)則，獲取每個(gè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的相鄰格網(wǎng)內(nèi)的目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系；
步驟S104，根據(jù)獲取到的空間目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行空間目標(biāo)自
適應(yīng)分類。上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于新建拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟進(jìn)一步包括以下步驟
步驟S201，在系統(tǒng)內(nèi)存中建立相應(yīng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)緩存，以生成空間數(shù)據(jù)幾何副本；
步驟S202，根據(jù)所述空間數(shù)據(jù)幾何副本構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系，生成拓?fù)涿妫?br> 步驟S203，將構(gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，形成進(jìn)行屏幕飽和度計(jì)算的新區(qū)域。
上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述針對(duì)劃分
區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟S30中，是通過(guò)下式計(jì)算獲取的屏幕保護(hù)度的
X 、 s
其中，^" 表示劃分區(qū)域J的屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果，
~表示劃分區(qū)域7的圖面面積，t ，
H 表示劃分區(qū)域y中所有空間目標(biāo)的顯示面積之和，n表示劃分區(qū)域中空間目標(biāo)的數(shù)量。
上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述基于拓
撲網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟S20中根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)涫菍㈢R界、高等級(jí)水系、高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建面拓?fù)洹?br> 上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述目標(biāo)之間的相互作用以集合Set(p)表達(dá)，其中
i《e"f(尸)A^[7;(尸，f),z(尸)]〈卯。h，
其中，^是目標(biāo)p鄰域中的目標(biāo)；^W表示目標(biāo)尸的領(lǐng)域；Z(尸A)表示目標(biāo)P,.和P之間的作用力；萬(wàn)(尸)表示其余各目標(biāo)對(duì)目標(biāo)尸的合力；^表示Z(尸,/0
與Zop)之間的夾角。
上述基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述目標(biāo)p,.和p之間的作用力7 (AS )及表示其余各目標(biāo)對(duì)目標(biāo)尸的合力分別以下式表達(dá):
其中，》)"(P,S)求取力的方向；d表示目標(biāo)p與其鄰域中目標(biāo)p,之間的距離；^為正數(shù)，取值為1。
本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)方法的裝置，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)裝置包括
空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類模塊，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；
基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)?，并將?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；
針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取模塊，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，小于設(shè)定的閥值認(rèn)為滿足屏幕飽和度要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將整個(gè)可見(jiàn)區(qū)域按照空間目標(biāo)的疏密分布，地理實(shí)際區(qū)域劃分為不同的小區(qū)域，然后針對(duì)劃分后的小區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步屏幕飽和度計(jì)算，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)屏幕飽和度計(jì)算模型的不足-.
1 )針對(duì)可見(jiàn)劃分小區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，彌補(bǔ)了原方法針對(duì)整個(gè)圖幅進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算資源浪費(fèi)的問(wèn)題；
2) 劃分小區(qū)域由于采用自適應(yīng)空間聚類方法，彌補(bǔ)了原方法整個(gè)圖幅進(jìn)行計(jì)算時(shí)，由于疏密不均，稀疏地區(qū)對(duì)密集地區(qū)的分擔(dān)，造成屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果不超過(guò)閥值，實(shí)際密集地區(qū)卻過(guò)于擁擠的問(wèn)題；
3) 針對(duì)劃分小區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)果超過(guò)閥值時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)制圖綜合流程時(shí)能更有效縮小需要自動(dòng)綜合區(qū)域范圍。
本發(fā)明的提出不僅能夠用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)更重要的是能夠用于實(shí)際的空間信息合理化顯示實(shí)踐中。


圖1為本發(fā)明基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法的流程圖2為作用于目標(biāo)P上的力的示意圖3為目標(biāo)P相鄰格網(wǎng)圖示意圖4a為待計(jì)算屏幕飽和度區(qū)域示意圖4b為采用本發(fā)明待計(jì)算飽和度區(qū)域聚類結(jié)果示意圖5為對(duì)密集地區(qū)進(jìn)行拓?fù)涿娴膭澐质疽鈭D6為本發(fā)明基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)裝置示意框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本明進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為對(duì)本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
參考圖l，為本發(fā)明基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法的流程圖，本發(fā)
明的提出基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟
S10:空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布。該步驟中，具體是對(duì)屏幕上除境界、水系和道路網(wǎng)絡(luò)以外的其它要素進(jìn)行目標(biāo)的自適應(yīng)聚類，以獲取目標(biāo)的基本空間分布和密度對(duì)比。
S20:基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)?，并將?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域。該步驟中，是利用境界、水系和道路網(wǎng)生成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，對(duì)經(jīng)過(guò)聚類的區(qū)域進(jìn)行劃分，形成待計(jì)算屏幕飽和度的不同區(qū)域。
S30:針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量是否合理。
在上述步驟S10中，空間聚類， 一般是給定一個(gè)聚類距離后進(jìn)行操作。基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度計(jì)算模型進(jìn)行空間聚類的目的是獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布，聚類距離難以給定，因此需要采用的是空間目標(biāo)的自適應(yīng)聚類。借鑒物理學(xué)中的萬(wàn)有引力定理，我們可以將目標(biāo)之間的關(guān)系類比于萬(wàn)有引力，將目標(biāo)之間的關(guān)系類比于作用力即目標(biāo)之間的距離越近，其相互之間的作用力越大；目標(biāo)之間的距離越遠(yuǎn)，其相互之間的作用力也越遠(yuǎn)。如圖2所示，作用于目標(biāo)P上的力的示意圖，目標(biāo)P與目標(biāo)P,， P2， P3， P4在同一類別是比較合理的，而目標(biāo)Ps與目標(biāo)P之間的距離較遠(yuǎn)，其對(duì)目標(biāo)P的作用力可忽略不計(jì)。
因此在進(jìn)行空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類時(shí)，首先將目標(biāo)之間的相互作用力簡(jiǎn)單地看成與它們之間的距離成反比，當(dāng)兩目標(biāo)之間的距離很大時(shí)，相互作用可忽略不計(jì)。對(duì)每一個(gè)目標(biāo)可規(guī)定一個(gè)鄰域，不在其鄰域中的目標(biāo)可認(rèn)為與該目標(biāo)沒(méi)有作用力，從而可求出對(duì)該目標(biāo)的各分作用力和合力，具體公式如下
c c Cp,/ ,)...............................①
wn ................................. (2)
其中P,是目標(biāo)P鄰域中的目標(biāo)，t/々)表示目標(biāo)f的領(lǐng)域，7(P，iO表示目標(biāo)P'和P之間的作用力，Z(尸)表示其余各目標(biāo)對(duì)目標(biāo)尸的合力，(A-力/"(尸,《)求取力的方向，實(shí)際就是求取單位矢量的方向，A為正數(shù)，類似于是一個(gè)簡(jiǎn)單的比率參量，可直接取值為l。
從力學(xué)角度,講，目標(biāo)尸所受作用力的方向一般指向其局部的一個(gè)中心，如果7i(尸，《)與K^之間的夾角是銳角，則目標(biāo)"和尸應(yīng)該分為同一類。因此，對(duì)于目標(biāo)尸，集合^(。定義為
^(p) = "|i^t^(P)Ae[Z(/^),7^P)]<90°]} ..................... (3)
集合W(P)提供了目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系，可以根據(jù)to(P)進(jìn)行自適應(yīng)分類?？紤]到地圖上目標(biāo)分布密度一般是變化的，如果對(duì)于所有樣本點(diǎn)，鄰域大小是固定的，分類的結(jié)果將不能很好地保持其密度分布特點(diǎn)。因此，將采取設(shè)置e ( ￡表示鄰域集合)的方法進(jìn)行分類。對(duì)于一些特殊的目標(biāo)，例如與周圍目標(biāo)距離比較遠(yuǎn)的目標(biāo)將自行分為一類。
上述空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟S10的具體工作步驟如下
① 建立格網(wǎng)索引，求取目標(biāo)尸與其相鄰格網(wǎng)內(nèi)(見(jiàn)圖3)所有目標(biāo)的距離，求取最小距離，其中Z)(P) = mm ,其中S.為相鄰8鄰域格網(wǎng)內(nèi)的點(diǎn)；
② 將所有的D(尸)進(jìn)行排序，將D(P)大于一定限差的目標(biāo)各自單獨(dú)作為一類，對(duì)剩下的點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)分類；③ 根據(jù)鄰域選取規(guī)則，根據(jù)設(shè)定的e和上述公式(l)、 (2)、 (3)計(jì)算每個(gè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的集合&"巧；
④ 設(shè)當(dāng)前類別數(shù)目z =0,設(shè)置C, = 4> ,其中C,表示己經(jīng)得到的分類；
⑤ 如果存在未處理的樣本點(diǎn)，則選取新類別的種子點(diǎn)S，《={/^}，否則轉(zhuǎn)
◎如果3/"C7 (其中"表示不屬于任何已經(jīng)進(jìn)行分類的點(diǎn)的集合)，滿足條件3尸pC,.并且i^to(A)，則C,:C,u(P》，繼續(xù)搜索；⑦分類結(jié)束。
上述基于新建拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟S20的具體工作流程如下
①生成空間數(shù)據(jù)幾何副本通常空間數(shù)據(jù)的組織都是按照不同的要素層進(jìn)行，因此構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系也是在同一要素層中進(jìn)行。要將境界，高等級(jí)水系，高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建拓?fù)渲苯訉?duì)某一層進(jìn)行操作已經(jīng)不能滿足需要，值得一提的是，此處聯(lián)合構(gòu)建拓?fù)涞淖饔檬?br> 為了生成屏幕飽和度區(qū)域(如圖4a所示)，是中間數(shù)據(jù)，因此，采用的解決
方法是在內(nèi)存中建立相應(yīng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)緩存，然后逐層?xùn)嗽儯罁?jù)其屬性選擇境界，高等級(jí)水系，高等級(jí)道路，最后建立其幾何屬性副本，添加到數(shù)據(jù)緩存中。此時(shí)的數(shù)據(jù)緩存就是需要建立拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)幾何副本。②生成拓?fù)涿?br> 與水系建立拓?fù)潢P(guān)系是為了表達(dá)島嶼，道路建立拓?fù)潢P(guān)系是為了進(jìn)行路徑分析所不同，此處建立的拓?fù)潢P(guān)系是缺乏實(shí)際地理意義與空間分析意義的。因此，境界，高等級(jí)水系，高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系不需要考慮島嶼等問(wèn)題，因此沒(méi)有嵌套面，只有單面。針對(duì)這一特點(diǎn)，對(duì)上述步驟①所產(chǎn)生的副本，采用經(jīng)典的拓?fù)錁?gòu)建算法,可快速構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系，生成拓?fù)涿妗?br> ③疊置分析拓?fù)涿媾c聚類結(jié)果
疊置分析是GIS中最常用的提取空間隱含信息的手段之一。疊置的直觀概
念就是將兩幅或多幅圖形重疊在一起，產(chǎn)生新多邊形和新多邊形范圍內(nèi)的屬性。為了將聚類結(jié)果按照?qǐng)D面網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進(jìn)行劃分，顯然采用疊置分析是可行的。通過(guò)一般通用的疊置分析算法，能快速將聚類結(jié)果進(jìn)行劃分，形成新的小區(qū)域。
圖5是圖4b中密集地區(qū)利用拓?fù)涿孢M(jìn)行劃分的區(qū)域結(jié)果。此時(shí)形成的區(qū)域就是即將進(jìn)行屏幕飽和度計(jì)算的區(qū)域。上述針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟S30中，針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度采用如下公式計(jì)算獲取
I、 S.
其中^^"7'表示劃分區(qū)域/的屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果， 表示劃分區(qū)域v'的圖t ，
面面積，'=1 表示劃分區(qū)域y中所有空間目標(biāo)的顯示面積之和，"表示劃分區(qū)域中空間目標(biāo)的數(shù)量。
根據(jù)上述模型計(jì)算獲取各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度，與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量是否合理，大于設(shè)定閥值，判斷為顯示數(shù)量不合理，小于
設(shè)定閥值，判斷顯示數(shù)量合理。當(dāng)顯示數(shù)量合理時(shí)顯示輸出；當(dāng)顯示數(shù)量不合理時(shí)，對(duì)空間目標(biāo)的顯示數(shù)量進(jìn)行調(diào)整處理。
圖4a 圖5分別給出了本發(fā)明中待計(jì)算屏幕飽和度區(qū)域示意圖、待計(jì)算飽
和度區(qū)域聚類結(jié)果示意圖，及對(duì)密集地區(qū)進(jìn)行拓?fù)涿娴膭澐质疽獗景l(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，
如圖6所示，本發(fā)明提供的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)裝置60包括空
間目標(biāo)自適應(yīng)聚類模塊601，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分模塊602，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)洌?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取模塊603，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量的合理性。其中，基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分模塊602是將境界，高等級(jí)水系，高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建面拓?fù)?，然后將?lián)合構(gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，形成新的區(qū)域。針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲
取模塊603中的屏幕飽和度計(jì)算模型為^ee^. = ￡ S" & ，其中&，7表示
劃分區(qū)域J的屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果，s,表示劃分區(qū)域y的圖面面積，i: ,.表示
<formula>formula see original document page 13</formula>劃分區(qū)域y中所有空間目標(biāo)的顯示面積之和，"表示劃分區(qū)域中空間目標(biāo)的數(shù)雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟S10空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；S20基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)?，并將?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；S30針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量的合理性。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟S10是借鑒物理學(xué)中的萬(wàn)有引力定理根據(jù)空間目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行自適應(yīng)分類，該步驟S10進(jìn)一步包括以下步驟步驟S101，建立格網(wǎng)索引，獲取空間目標(biāo)與其相鄰格網(wǎng)內(nèi)所有目標(biāo)之間的最小距離；步驟S102，將大于預(yù)設(shè)限差的目標(biāo)各自單獨(dú)作為一類，對(duì)剩余的目標(biāo)進(jìn)行自適應(yīng)分類；步驟S103，根據(jù)預(yù)設(shè)的鄰域選取規(guī)則，獲取每個(gè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的相鄰格網(wǎng)內(nèi)的目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系；步驟S104，根據(jù)獲取到的空間目標(biāo)之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行空間目標(biāo)自適應(yīng)分類。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于新建拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟進(jìn)一步包括以下步驟步驟S201，在系統(tǒng)內(nèi)存中建立相應(yīng)的拓?fù)鋽?shù)據(jù)緩存，以生成空間數(shù)據(jù)幾何副本；步驟S202，根據(jù)所述空間數(shù)據(jù)幾何副本構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系，生成拓?fù)涿妫徊襟ES203，將構(gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，形成進(jìn)行屏幕飽和度計(jì)算的新區(qū)域。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟S30中，是通過(guò)下式計(jì)算獲取的屏幕保護(hù)度的I 、 S.其中，^^ 表示劃分區(qū)域y的屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果，&表示劃分區(qū)域7'的圖面面積，^"表示劃分區(qū)域J中所有空間目標(biāo)的顯示面積之和，"表示劃分區(qū)域中空間目標(biāo)的數(shù)量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟S20中根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)涫菍㈢R界、高等級(jí)水系、高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建面拓?fù)洹?br> 6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述目標(biāo)之間的相互作用以集合Set(p)表達(dá)，其中= {5 I f e t/f (尸)A 7 (尸,C )丄(尸)]< 90°]},其中，Pi是目標(biāo)P鄰域中的目標(biāo)；"f(P)表示目標(biāo)尸的領(lǐng)域；表示目標(biāo)^和P之間的作用力；萬(wàn)(尸)表示其余各目標(biāo)對(duì)目標(biāo)尸的合力；^表示7(P，S)與Z(尸)之間的夾角。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述目標(biāo)^和^之間的作用力Z (P，《)及表示其余各目標(biāo)對(duì)目標(biāo)尸的合力萬(wàn)(尸)分別以下式表達(dá)其中，(A,^"(尸，S)求取力的方向；d表示目標(biāo)^與其鄰域中目標(biāo)^之間的距離；6為正數(shù)，取值為1。
8、 一種實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法的裝置，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)裝置包括.-空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類模塊，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)洌?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取模塊，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量的合理性。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取模塊是通過(guò)下式計(jì)算獲取屏幕飽和度的"、S其中，^" 表示劃分區(qū)域7的屏幕飽和度計(jì)算結(jié)果，^表示劃分區(qū)域V的圖面面積，'=' 表示劃分區(qū)域7'中所有空間目標(biāo)的顯示面積之和，"表示劃分區(qū)域中空間目標(biāo)的數(shù)量。
10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分模塊根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)涫菍㈢R界、高等級(jí)水系、高等級(jí)道路聯(lián)合構(gòu)建面拓?fù)洹?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法及裝置，用于地理信息圖像顯示系統(tǒng)，該基于區(qū)域劃分的屏幕飽和度實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟空間目標(biāo)自適應(yīng)聚類步驟，用于進(jìn)行空間自適應(yīng)聚類以獲取空間目標(biāo)的空間疏密分布；基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分步驟，用于根據(jù)預(yù)設(shè)要素構(gòu)建面拓?fù)?，并將?gòu)建的拓?fù)涿媾c空間目標(biāo)自適應(yīng)聚合的結(jié)果進(jìn)行疊置分析，以形成新的區(qū)域；針對(duì)劃分區(qū)域的屏幕飽和度獲取步驟，用于獲取劃分區(qū)域的屏幕飽和度，并將獲取到的各個(gè)劃分區(qū)域的屏幕飽和度值與設(shè)定閥值進(jìn)行比較，以判斷顯示數(shù)量的合理性。
文檔編號(hào)G09B29/10GK101593457SQ200910151859
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者余卓淵, 璟 崔, 王英杰, 鄧紅艷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所