專利名稱：一種等值線插值方法
技術領域：
本發(fā)明涉及等值線實時生成過程中的插值方法。
背景技術：
等值線(Contour)來源于測繪學上的等高線，是用一組光滑曲線來表示連續(xù)面狀分布的制圖現(xiàn)象數(shù)量特征漸變的方法。在工程應用領域，等值線被廣泛應用于用一組監(jiān)測數(shù)據(jù)反應大自然實際變化狀態(tài)的最直觀的工具，如降雨范圍、溫度變化、土壤墑情變化、病蟲害分布等。目前能夠進行等值線分析及繪制的方法如Surfer、Matlab、ArcGis軟件中涉及的多種方法，或如中國發(fā)明專利申請CN 200710016657. 7、中國發(fā)明專利ZL 200510066109. 6 中公開的方法。這些方法中，等值線計算一般采用插值法(內(nèi)插法)，即將計算區(qū)域劃分為網(wǎng)格，然后向各個網(wǎng)格投影已有數(shù)據(jù)的散點，每個網(wǎng)格上得到一組數(shù)據(jù)，將具有相同數(shù)據(jù)的網(wǎng)格點連接起來，再通過圓滑處理獲得等值線。把等值線分割出的區(qū)域用不同顏色進行渲染而得到等值面。實際工作中，這些軟件或工具生成的等值線一般都存在以下問題1.不能在可視化界面實時修正等值線。2.生成等值線不能進行非鋸齒化無縫邊界裁剪或者速度較慢。3.生成的等值線圖輸出非矢量化，或者矢量化但沒有屬性信息。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明的目的是要克服上述不足，提供一種在可視化地圖中，在線改變離散點，即時插值，修改等值線的方法。( 二 )技術方案為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種等值線生成方法，所述方法包括給定平面中的η個散點，在指定區(qū)域內(nèi)對該區(qū)域進行規(guī)則矩形網(wǎng)格剖分，利用帶權二次多項式插值算法獲得各網(wǎng)格節(jié)點的值，然后根據(jù)網(wǎng)格節(jié)點坐標及值，跟蹤繪制出等值線，具體步驟如下(1)指定等值線區(qū)域，為一矩形范圍[MinX，MinY]，[MaxX, MaxY]；(2)把該矩形區(qū)域定義為(m-1) X (n_l)個網(wǎng)格，各網(wǎng)格點的序號排列為橫向j =1，2，3. ..η;縱向i = 1，2，3. ..m，每一個網(wǎng)格的橫邊長為Dx，縱邊長為Dy;(3)使用帶權的二次多項式算法，插值出各網(wǎng)格點的值；(4)找出各等值點并連接生成該矩形區(qū)域內(nèi)的等值線；(5)給定實際工作中有效的區(qū)域多邊形，對矩形區(qū)域內(nèi)的等值線進行裁剪，最終得到有效區(qū)域內(nèi)的等值線圖；以上步驟生成的等值線，都具有矢量信息，每條線都是具有實際意義的坐標所組成，并且具有等值線數(shù)值，可將該矢量信息進行輸出。
其中，所述帶權的二次多項式插值算法步驟為獲取所述等值線圖片中平面點內(nèi) η個觀測點的坐標，P0 (x0, y0), Pl(xi; yi)…Plri (Xlri，y^)，所述η個點(η彡7)的函數(shù)值為
權利要求
1 一種等值線生成方法，所述方法包括給定平面中的η個散點，在指定區(qū)域內(nèi)對該區(qū)域進行規(guī)則矩形網(wǎng)格剖分，利用帶權二次多項式插值算法獲得各網(wǎng)格節(jié)點的值，然后根據(jù)網(wǎng)格節(jié)點坐標及值，跟蹤繪制出等值線，具體步驟如下(1)指定等值線區(qū)域，為一矩形范圍[MinX，MinY]，[MaxX,MaxY]；(2)把該矩形區(qū)域定義為(m-1)X (n-1)個網(wǎng)格，各網(wǎng)格點的序號排列為橫向j = 1， 2，3. ..η;縱向i = 1，2，3. ..m，每一個網(wǎng)格的橫邊長為Dx，縱邊長為Dy;(3)插值獲得各網(wǎng)格點的值；(4)找出各等值點并連接生成該矩形區(qū)域內(nèi)的等值線；(5)給定實際工作中有效的區(qū)域多邊形，對矩形區(qū)域內(nèi)的等值線進行裁剪，最終得到有效區(qū)域內(nèi)的等值線圖；其特征在于步驟(3)中，使用帶權的二次多項式算法進行插值，步驟為獲取所述等值線圖片中平面點內(nèi)η個觀測點的坐標，η彡7，P0 (x0, y0)，Ρι(χ1 Yl)……Plri (Xlri，yn_i)，所述 η個點的函數(shù)值為Ztl，Z1, -Zn^1 ；對待插值點F(a，b)進行雙曲面插值，雙曲面插值多項式為
2.根據(jù)權利要求1所述的等值線生成方法，其特征在于通過在步驟3中改變η個點的值，進行重新插值。
3.根據(jù)權利要求2所述的等值線生成方法，其特征在于在地圖中改變離散點包括新增離散點、刪除離散點、修改離散點的值、移動離散點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在等值線圖片中改變等值線插值點點后修改等值線的方法，通過獲取所述等值線圖片中平面點內(nèi)n個點的坐標，對待插值點p(x，y)進行雙曲面插值。本發(fā)明的方法由于在多項式插值算法中引用了權，能有效地改善由于數(shù)據(jù)存在明顯的趨勢和數(shù)據(jù)空間分布不以致造成的插值誤差。本發(fā)明還涉及建立了非退化直線方法，并在此基礎上，開發(fā)了點與多邊形關系(點在多邊形內(nèi))新的算法，該算法用于等值線邊界裁減中，降低運算時間。
文檔編號G06F19/00GK102289605SQ20111026031
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者焦中志, 翟彩霞, 薛偉 申請人:北京清流技術發(fā)展有限公司