[发明专利]一种封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法

说明书

本发明公开了一种封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法，包括以下步骤，（1）构建河流面封闭多边形三角形，（2）提取多边形内部三角形，（3）将三角形中点连接成中心线，（4）判断连接成多段线的数量，（5）将连接的多条中心线在节点与结点相交处进行打断处理，（6）将多条中心线构建二叉树，（7）使用二叉树深度搜索算法，找出中心线，设计了一种利用已有基础测绘数据，在已有基础测绘数据河流面和河流面内高程点中，提取河流面的中心线算法。

技术领域

本发明涉及基础测绘技术领域，具体为一种封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法。

背景技术

基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统，进行基础航空摄影，获取基础地理信息的遥感资料，测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统，具有公益性和基础性。现有的基础测绘体系基本可概括3S+4D，即全球定位系统GPS、地理信息系统GIS和遥感RS组成的3S技术架构，数字线划图DLG、数字正射影像DOM、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG组成的4D产品体系。

随着经济社会发展，物联网、大数据等技术的不断进步，对基础测绘成果提出了更高的要求。实景三维是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间，是新型基础测绘标准化产品，是国家新型基础设施建设的重要组成部分。高精度DEM能精准的表示地球空间连续起伏状态，是地形级实景三维建设的重要数据基础，在新型基础设施建设、资源开发于环境保护、减灾防灾和国防等领域发挥重要作用。

目前DEM主流的数据获取手段有两类：利用数字摄影测量工作站进行自动化的DEM数据采集和利用LiDAR的DEM数据采集方法。为了充分利用已有基础测绘成果，采用第一类方法制作省级大范围、高精度DEM。目前国内外数字摄影测量工作站有很多，主要有航天远景MapMatrix、Trimble公司的Inpho软件、中国测绘科学研究院研发的PixelGrid、武汉大学研发的DPGrid等，虽然各生产软件使用方法不同，大致步骤均可概括为DEM数据采集、DEM数据预处理、 DEM内插。

DEM数据采集是DEM制作中工作量最大的环节，其中数字线划图中的水系要素是重要的数据源之一，直接通过人工采集水系边线耗时耗力，也无法准确保证采集水域从上至下或者从下至上的平缓过渡关系。在实际生产中发现，通过间隔采集河流面上高程点，反射内插至河流边上，能极大地提高生产效率和准确度。为了准确地将采集高程点反射至河流边上，需要在河流面内找出相应的中心线，通过不断研究，发现了封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种封闭多边形内三角网深度搜索提取中心线算法，包括以下步骤：

(1)构建河流面封闭多边形三角形：提取河流封闭多边形数据，根据封闭多边形边上的节点产生一系列相互连接但不重合的三角形，三角形由多边形顶点及多边形边线组成，每个三角形的外切圆内，不包含其它点；

(2)提取多边形内部三角形：根据封闭多边形范围，依次剔除封闭多边形外部的三角形；

(3)将三角形中点连接成中心线：选择封闭多边形内部的三角形，提取三角形边线的中点，将中点连接成多段线；

(4)判断连接成多段线的数量:当连接成为多段线数量＝1时，则此多段线为封闭多边形中心线；当连接成为多段线的数量1时，需下一步处理；

(5)将连接的多条中心线在结点与节点相交处进行打断处理；

(6)将多条中心线构建二叉树；