[发明专利]一种狭长图斑分块融解方法及装置

说明书

本发明涉及地图制图与地图综合技术领域，特别是涉及一种狭长图斑分块融解方法及装置。所述方法包括：获取图斑数据，划分格网将所述图斑数据分解为若干子数据集；识别所述子数据集中的狭长图斑；提取所述子数据集内部所述狭长图斑的分裂线；识别所述分裂线在格网边界处的拓扑类型，并根据所述拓扑类型采用相应方法优化所述格网边界处的所述分裂线；对所述狭长图斑进行融解。本发明通过划分数据集，识别子数据集内的狭长图斑，并提取所述狭长图斑的分裂线，根据所述分裂线的不同拓扑类型对其进行优化，得到最终分裂线，实现海量狭长图斑数据的高效准确融解处理。

技术领域

本发明涉及地图制图与地图综合技术领域，特别是涉及一种狭长图斑分块融解方法及装置。

背景技术

随着地理国情普查数据应用深度和广度加大，从大比例尺地表覆盖数据(图斑)综合至各种小比例尺数据，以多层次全面反映区域土地利用状况的需求越来越迫切。融解(dissolution)是图斑综合过程中的一种常见操作，在地图由大比例尺向小比例尺转换的过程中，图上的细小面要素由于难以被人眼继续识别而必须融解，将其降维为线要素进行表示(艾廷华等，2010)。对于土地利用图斑数据而言，融解操作的基本思路是依据一定的规则将细小图斑分裂成若干“碎片”，并将这些“碎片”兼并至拓扑相邻图斑。细小图斑通常包括两类：狭长图斑和小面积图斑，其中，狭长图斑是指图幅内一些长而窄的目标，如细长的面状河流、低等级的面状道路、公路以及田坎、沟渠等，小面积图斑是指比例尺变化时，图幅内一些小于图上最小面积的目标，如离散分布的细小坑塘、湖泊以及建筑物等。

近年来，国内外学者对面要素融解操作进行了广泛的研究，依据提取矢量分裂线方式的不同，融解操作可分为基于直骨架线的融解方法(AICHHOLZER 等，1996；HAUNERT等，2008)、基于圆骨架线的融解方法(LEE，1982；CLOPPET 等，2000)和基于Delaunay三角网的融解方法(RUAS，1995)三种。Delaunay 三角网由于具有“圆规则”或“最大最小角规则”(WARE，1997)成为提取分裂线的常用方法。DeLucia等(1987)针对多边形面要素的综合问题，率先构建了约束Delaunay三角网结构，并依据此结构提取了多边形骨架线；艾廷华等(2000) 对基于骨架线的图结构进行了详细讨论，指出骨架线对于提取分裂线具有良好的支持作用，并进一步考虑土地利用图斑数据在空间分布上的全覆盖、无重叠特点，通过对骨架线端点处进行拓扑调整实现了对图斑数据的无缝剖分，完成了小面积次要地块与拓扑邻近地块的融解(艾廷华等，2002)。小面积图斑的融解相对容易，然而，对于延伸性更好、覆盖面积更广的狭长图斑，Penninga等(2005)指出直接应用边界约束Delaunay三角网提取的骨架线作为分裂线至少存在以下三个方面的问题：(1)分支连接点处的骨架线会出现“锯齿”；(2)边界上的微小凸起导致生成多余的“尖刺”骨架线；(3)边界结点少导致末端分裂线拉长偏移。为此，Jones等(1995)、Uitermark等(1999)、Penninga等(2005)分别提出利用分支骨架线方向、边界化简、加密边界结点等方式对骨架线进行修正，较好的解决了应用边界约束Delaunay三角网提取骨架线存在的问题。

然而，以上方法处理的对象通常为范围不大的图斑数据，计算时将数据整体处理。但当区域范围足够大时，由于融解操作涉及大量的计算，处理效率急剧下降，甚至出现计算机内存不足而导致处理进程崩溃的现象。通过文献阅读发现，地图综合时引入分块策略对地图数据进行并行处理，可极大提升综合的处理效率(TOUYA，2010；TOUYA et al.，2017；THIEMANN et al.,2013)，分块策略的出现为解决大范围图斑数据融解操作提供了一种新思路。然而目前尚无分块策略应用于融解操作的研究，且因融解操作的复杂性，在利用分块策略进行大范围图斑数据融解时，在格网边界处，因格网参与分裂线计算，必然导致格网处分裂线几何特征发生变化，从而导致狭长图斑的不准确剖分。

发明内容