專利名稱：線狀要素接邊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的方法，尤其是一種線狀要素進(jìn)行接邊的方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字城市建設(shè)的發(fā)展，作為數(shù)字城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一的GIS地形圖數(shù)據(jù)的更新和管理變得越來(lái)越重要。但是由于地形圖分幅管理的習(xí)慣造成地理目標(biāo)實(shí)體被人為地分害I]，所以如何在確保精度的前提下，進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、無(wú)圖幅限制的接邊是擺在現(xiàn)實(shí)面前的一個(gè)課題。目前實(shí)現(xiàn)線狀要素接邊的方法有很多種，但無(wú)論哪一種都要求接邊時(shí)即考慮空間關(guān)系又考慮屬性兩種限制條件，同時(shí)還要兼顧接邊效率。在現(xiàn)有的方法中，有利用拓?fù)淇臻g關(guān)系去尋找接邊要素的，也有利用數(shù)據(jù)檢查的方法去尋找接邊要素的。但是，也有利用數(shù)據(jù)檢查的方法去尋找接邊要素的，但在接邊時(shí)大多采用拓?fù)涞暮喜⒉僮鱽?lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)接邊的要素有錯(cuò)位或者距離大于數(shù)據(jù)坐標(biāo)精度容限時(shí)，容易生成復(fù)雜要素對(duì)象?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)有接邊方法或多或少存在以下不足I、存在錯(cuò)接漏接的情況。一方面，數(shù)據(jù)接邊時(shí)如果不能兼顧空間和屬性兩個(gè)條件，會(huì)造成錯(cuò)接；另一方面，如果對(duì)象之間的接邊關(guān)系復(fù)雜，在接邊時(shí)容易造成漏接的情況。2、接邊要素的查找效率慢，S卩如何找到接邊范圍內(nèi)要素的接邊對(duì)象。當(dāng)進(jìn)行批量接邊時(shí)，直接影響到整個(gè)數(shù)據(jù)接邊的效率。3、數(shù)據(jù)接邊時(shí)容錯(cuò)性不足。當(dāng)接邊的要素有錯(cuò)位或者距離大于數(shù)據(jù)坐標(biāo)精度容限時(shí)，采用拓?fù)浜喜⒉僮鞯姆绞饺ド山舆吅蟮膶?duì)象，容易生成復(fù)雜對(duì)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，使線狀要素接邊在正確性、高效性、和容錯(cuò)性都有改善，本發(fā)明提供了一種線狀要素接邊的方法，本方法與具體的地理信息系統(tǒng)(GIS)無(wú)關(guān)，所涉及的GIS數(shù)據(jù)處理方法都是應(yīng)用GIS平臺(tái)所共有的特性。本發(fā)明方法主要包括如下步驟(I)獲取接邊對(duì)象將接邊的對(duì)象分為兩個(gè)選擇集，一個(gè)是位于接邊范圍內(nèi)的選擇集A，一個(gè)是接邊范圍外的選擇集B。(2)獲取每個(gè)線對(duì)象的接邊次數(shù)(a)獲取接邊對(duì)象集合的當(dāng)前對(duì)象，判斷當(dāng)前對(duì)象是否為空，若為空則返回接邊對(duì)象和次數(shù)的哈希表對(duì)象，不為空則繼續(xù)下一步；(b)計(jì)算對(duì)象起始點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1 ；(c)計(jì)算對(duì)象終點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1 ；(d)獲取接邊對(duì)象集合的下一個(gè)對(duì)象；(3)生成接邊表，利用兩個(gè)對(duì)象的首尾端點(diǎn)兩兩之間的距離來(lái)判斷是否能夠接邊，同時(shí)記錄下接邊時(shí)的端點(diǎn)情況；所述接邊表保存的是線對(duì)象的接邊信息，包括終點(diǎn)接邊對(duì)象及接邊點(diǎn)、接邊線對(duì)象、起點(diǎn)接邊對(duì)象和接邊點(diǎn)；接邊表的生成步驟為(a)獲得集合A的當(dāng)前要素a，當(dāng)前要素a為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步；(b)獲取集合B的當(dāng)前要素b，當(dāng)前要素b為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步；(c)判斷對(duì)象a和b是否滿足接邊條件，如果滿足則轉(zhuǎn)下一步，否則轉(zhuǎn)步驟(b)；(d)判斷是否分別存在a、b對(duì)象的接邊表，如果有則完善該接邊表信息，沒(méi)有則創(chuàng)建新的接邊表對(duì)象,加入到接邊表集合；(e)判斷b對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則在集合B中刪除該對(duì)象；
(f)判斷a對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則轉(zhuǎn)步驟(a)，否則轉(zhuǎn)步驟(b)；(g)完成退出，返回接邊表集合；(4)根據(jù)接邊表的信息，逐個(gè)進(jìn)行接邊。進(jìn)一步，所述獲取接邊對(duì)象的步驟如下(a)獲取選擇集A :根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向內(nèi)做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合A ;(b)獲取選擇集B :根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向外做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合B ；(c)獲取集合A和集合B中共有的對(duì)象集合D ；(d)在集合A和B中去掉集合D中包含的對(duì)象；(e)在集合A和B中去掉封閉的多邊形對(duì)象。進(jìn)一步，所述接邊的步驟如下(a)獲取圖幅內(nèi)對(duì)象接邊表記錄，該接邊表記錄若為空則返回，否則進(jìn)行下一步；(b)獲取當(dāng)前對(duì)象的接邊對(duì)象，該接邊對(duì)象若為空，則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則進(jìn)行下
一步;(c)接邊并更新和接邊對(duì)象相關(guān)的對(duì)象接邊表，即當(dāng)一個(gè)對(duì)象a和另外一個(gè)對(duì)象b接邊以后，將接邊信息表中的b全部都改為a ;判斷圖幅內(nèi)對(duì)象是否完成了接邊，是則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則轉(zhuǎn)到步驟(b)。應(yīng)用上述技術(shù)方案以后，在正確性、高效性以及容錯(cuò)性三個(gè)方面都得到了極大的改善。首先，由于采用了空間關(guān)系和屬性關(guān)系的雙重限制條件，避免了線對(duì)象的錯(cuò)接；同時(shí)由于接邊表的生成，對(duì)象之間的接邊關(guān)系一目了然，不會(huì)產(chǎn)生漏接的情況，提高了正確性；其次，本發(fā)明方法從幾個(gè)方面入手，來(lái)提高搜索接邊對(duì)象的效率第一，算法將接邊對(duì)象按照和空間范圍的關(guān)系，分為內(nèi)、外兩個(gè)對(duì)象集合，將N*N的判斷次數(shù)，減少為N1*N2的判斷次數(shù)(N1+N2 = N);第二，算法事先構(gòu)造出每個(gè)對(duì)象能夠接邊的次數(shù)，從而在判斷接邊的時(shí)候，能夠過(guò)濾掉已經(jīng)有接邊對(duì)象的要素；第三，接邊空間關(guān)系的判斷從拓?fù)潢P(guān)系的判斷，轉(zhuǎn)換為線對(duì)象端點(diǎn)之間距離的判斷，減少了空間關(guān)系判斷的時(shí)間復(fù)雜度；最后，本方法也提高了容錯(cuò)性，為了解決對(duì)象錯(cuò)位而產(chǎn)生復(fù)雜對(duì)象的情況，算法可以根據(jù)情況，對(duì)連接處的點(diǎn)坐標(biāo)的處理方法進(jìn)行設(shè)定；當(dāng)a和b對(duì)象接邊時(shí)，可以取用中點(diǎn)，也可以a的端點(diǎn)為準(zhǔn)或以b的端點(diǎn)為準(zhǔn)。此外，本方法最后可以輸出那些可以接邊但是沒(méi)找到接邊對(duì)象的線對(duì)象信息，方便驗(yàn)證。


圖I是獲取接邊對(duì)象集合流程不意圖。圖2是獲取對(duì)象接邊次數(shù)流程示意圖。圖3是接邊表結(jié) 構(gòu)示意圖。圖4是生成接邊表流程不意圖。圖5是接邊流程不意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。(I)獲取接邊對(duì)象如圖I所示，將接邊的對(duì)象分為兩個(gè)選擇集，一個(gè)是位于接邊范圍內(nèi)的選擇集A，一個(gè)是接邊范圍外的選擇集B。(a)獲取選擇集A根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向內(nèi)做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合A ；(b)獲取選擇集B根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向外做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合B ；(c)獲取集合A和集合B中共有的對(duì)象集合D ；(d)在集合A和B中去掉集合D中包含的對(duì)象；(e)在集合A和B中去掉封閉的多邊形對(duì)象。步驟⑴中的緩沖區(qū)分析和要素空間相交查詢是每個(gè)GIS系統(tǒng)必備的功能，都有可以調(diào)用的接口。(2)獲取每個(gè)線對(duì)象的接邊次數(shù)線對(duì)象的接邊次數(shù)，可以作為對(duì)象是否完成了接邊的依據(jù)。線對(duì)象的接邊次數(shù)，用線的端點(diǎn)到接邊圖幅范圍的距離來(lái)進(jìn)行判斷，本步驟的流程如圖2所示(a)獲取接邊對(duì)象集合的當(dāng)前對(duì)象，判斷當(dāng)前對(duì)象是否為空，若為空則返回接邊對(duì)象和次數(shù)的哈希表對(duì)象，不為空則繼續(xù)下一步；(b)計(jì)算對(duì)象起始點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1 ；(C)計(jì)算對(duì)象終點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1 ;(d)獲取接邊對(duì)象集合的下一個(gè)對(duì)象。步驟(2)中的空間對(duì)象之間的距離計(jì)算是每個(gè)GIS系統(tǒng)必備的功能，都有可以調(diào)用的接口。(3)生成接邊表接邊表保存的是線對(duì)象的接邊信息，主要信息如圖3所示，包括終點(diǎn)接邊對(duì)象及接邊點(diǎn)、接邊線對(duì)象、起點(diǎn)接邊對(duì)象和接邊點(diǎn)?，F(xiàn)有的一種獲取接邊要素是用拓?fù)錂z查的方式去獲取，根據(jù)在接邊的地方有重合點(diǎn)的特性，根據(jù)重復(fù)點(diǎn)拓?fù)錂z查，就可以獲得。但是拓?fù)錂z查的方法運(yùn)用了空間關(guān)系算法，時(shí)間復(fù)雜度要高，同時(shí)并不能獲得接邊對(duì)象接邊的端點(diǎn)信息。本發(fā)明采用的方法是直接用兩個(gè)對(duì)象的首尾端點(diǎn)兩兩之間的距離去判斷是否能夠接邊，同時(shí)記錄下接邊時(shí)的端點(diǎn)情況。生成接邊表流程如圖4所示(a)獲得集合A的當(dāng)前要素a，當(dāng)前要素a為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步；(b)獲取集合B的當(dāng)前要素b，當(dāng)前要素b為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步；(c)判斷對(duì)象a和b是否滿足接邊條件，如果滿足則轉(zhuǎn)下一步，否則轉(zhuǎn)步驟(b)；(d)判斷是否分別存在a、b對(duì)象的接邊表，如果有則完善該接邊表信息，沒(méi)有則創(chuàng)建新的接邊表對(duì)象,加入到接邊表集合；(e)判斷b對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則在集合B中刪除該對(duì)象；(f)判斷a對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則轉(zhuǎn)步驟(a)，否則轉(zhuǎn)步驟(b)； (g)完成退出，返回接邊表集合。步驟(3)中判斷對(duì)象a和b能否接邊，只需要判斷端點(diǎn)的距離即可。端點(diǎn)距離可用數(shù)學(xué)公式計(jì)算，也可以調(diào)用GIS平臺(tái)的功能接口。(4)接邊根據(jù)接邊表的信息，逐個(gè)進(jìn)行接邊。當(dāng)一個(gè)對(duì)象a和另外一個(gè)對(duì)象b接邊以后，需要改變接邊信息表，將接邊信息表中的b全部都改為a。接邊的方法為，根據(jù)a和b的接邊信息，將b的節(jié)點(diǎn)加入到a的幾何對(duì)象中，不需要用空間運(yùn)算的方法來(lái)重建對(duì)象，加入的時(shí)候要注意端點(diǎn)坐標(biāo)的處理和節(jié)點(diǎn)的順序。接邊流程如圖5所示(a)獲取圖幅內(nèi)對(duì)象接邊表記錄，該接邊表記錄若為空則返回，否則進(jìn)行下一步；(b)獲取當(dāng)前對(duì)象的接邊對(duì)象，該接邊對(duì)象若為空，則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則進(jìn)行下
一步;(C)接邊并更新和接邊對(duì)象相關(guān)的對(duì)象接邊表，判斷圖幅內(nèi)對(duì)象是否完成了接邊，是則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則轉(zhuǎn)到步驟(b)。本發(fā)明方法與具體GIS系統(tǒng)無(wú)關(guān)，算法所涉及的GIS數(shù)據(jù)處理方法都是GIS平臺(tái)所共有的特性。
權(quán)利要求
1.一種線狀要素接邊的方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)獲取接邊對(duì)象將接邊的對(duì)象分為兩個(gè)選擇集，一個(gè)是位于接邊范圍內(nèi)的選擇集A，一個(gè)是接邊范圍外的選擇集B。
(2)獲取每個(gè)線對(duì)象的接邊次數(shù) (a)獲取接邊對(duì)象集合的當(dāng)前對(duì)象，判斷當(dāng)前對(duì)象是否為空，若為空則返回接邊對(duì)象和次數(shù)的哈希表對(duì)象，不為空則繼續(xù)下一步； (b)計(jì)算對(duì)象起始點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1； (C)計(jì)算對(duì)象終點(diǎn)和接邊圖幅之間的距離，如果小于接邊容限，則接邊次數(shù)+1 ； (d)獲取接邊對(duì)象集合的下一個(gè)對(duì)象； (3)生成接邊表，利用兩個(gè)對(duì)象的首尾端點(diǎn)兩兩之間的距離來(lái)判斷是否能夠接邊，同時(shí)記錄下接邊時(shí)的端點(diǎn)情況；所述接邊表保存的是線對(duì)象的接邊信息，包括終點(diǎn)接邊對(duì)象及接邊點(diǎn)、接邊線對(duì)象、起點(diǎn)接邊對(duì)象和接邊點(diǎn)；接邊表的生成步驟為 (a)獲得集合A的當(dāng)前要素a，當(dāng)前要素a為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步； (b)獲取集合B的當(dāng)前要素b，當(dāng)前要素b為空，轉(zhuǎn)到步驟(g)，不為空，轉(zhuǎn)下一步； (C)判斷對(duì)象a和b是否滿足接邊條件，如果滿足則轉(zhuǎn)下一步，否則轉(zhuǎn)步驟(b)； (d)判斷是否分別存在a、b對(duì)象的接邊表，如果有則完善該接邊表信息，沒(méi)有則創(chuàng)建新的接邊表對(duì)象,加入到接邊表集合； (e)判斷b對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則在集合B中刪除該對(duì)象； (f)判斷a對(duì)象是否達(dá)到了接邊次數(shù)，如果是，則轉(zhuǎn)步驟(a)，否則轉(zhuǎn)步驟(b)； (g)完成退出，返回接邊表集合； (4)根據(jù)接邊表的信息,逐個(gè)進(jìn)行接邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是所述步驟(I)中獲取接邊對(duì)象的步驟如下 (a)獲取選擇集A:根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向內(nèi)做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合A ; (b)獲取選擇集B:根據(jù)接邊容限值，將接邊范圍向外做緩沖區(qū)，獲得范圍C，將接邊圖層和范圍C的邊線做相交查詢，得到接邊對(duì)象集合B ； (c)獲取集合A和集合B中共有的對(duì)象集合D； (d)在集合A和B中去掉集合D中包含的對(duì)象； (e)在集合A和B中去掉封閉的多邊形對(duì)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征是所述步驟(4)中接邊的方法如下 (a)獲取圖幅內(nèi)對(duì)象接邊表記錄，該接邊表記錄若為空則返回，否則進(jìn)行下一步； (b)獲取當(dāng)前對(duì)象的接邊對(duì)象，該接邊對(duì)象若為空，則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則進(jìn)行下一步； (c)接邊并更新和接邊對(duì)象相關(guān)的對(duì)象接邊表,即當(dāng)一個(gè)對(duì)象a和另外一個(gè)對(duì)象b接邊以后，將接邊信息表中的b全部都改為a ;判斷圖幅內(nèi)對(duì)象是否完成了接邊，是則轉(zhuǎn)到步驟(a)，否則轉(zhuǎn)到步驟(b)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)中線狀要素接邊的方法，以使接邊方式在正確性、高效性、和容錯(cuò)性都有改善。本發(fā)明采用了空間關(guān)系和屬性關(guān)系的雙重限制條件，避免了線對(duì)象的錯(cuò)接，又利用接邊表從而避免漏接；將接邊對(duì)象按照與空間范圍的關(guān)系，分為內(nèi)、外兩個(gè)對(duì)象集合，事先構(gòu)造出每個(gè)對(duì)象能夠接邊的次數(shù)，且將接邊空間關(guān)系的判斷轉(zhuǎn)換為線對(duì)象端點(diǎn)之間距離的判斷，從而使得本發(fā)明方法相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，正確率更高、容錯(cuò)性更強(qiáng)、搜索接邊對(duì)象的效率更高。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102779158SQ20121019926
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者何小軍, 姚圣華 申請(qǐng)人:江蘇智途科技有限公司