[发明专利]基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法

权利要求书

1.一种基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，面要素的水平扫描线剖分，构建梯形格网；

步骤2，点-梯形格网判定；

步骤3，面几何对象拓扑关系的形式化定义，建立顶点-梯形格网模型(V-TMM)；

步骤4，基于V-TMM计算建筑物与绿地的拓扑关系，检测是否存在违规建筑用地。

2.根据权利要求1所述的基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

(1)将面要素几何化为多边形，从多边形的每个顶点做水平扫描线与多边形边形成交点，每两条相邻扫描线构成一个扫描行，匹配扫描行之间的交点与多边形顶点，得到相交边集合；

(2)位于同一扫描行的相交边自左向右两两配对，组成梯形面片，根据梯形面片之间的邻接关系和邻接个数，区分梯形面片中的骨干梯形和细节梯形；

(3)寻找梯形链头，或是位于多边形顶部的三角形，或是跟在骨干梯形下方的细节梯形；由每个梯形链头出发，逐个梯形面片向下遍历，直到遇到第一个骨干梯形停止，构建梯形链；所有梯形链构建完成后，组合成梯形连通图；

(4)经过步骤(1)、(2)和(3)后得到一个代表多边形的梯形连通图；梯形面片是组成多边形的基本单元，而梯形连通图是梯形面片集合经过分类规整之后，一种高级、完备的多边形剖分形式，面向各种基于梯形格网数据结构的计算、分析、可视化需求。

3.根据权利要求2所述的一种基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

(1)在步骤1构建的梯形连通图中，对于待判定点逐个遍历梯形链，判定该点是否落在当前梯形链内；

(2)判定点是否位于梯形链的首尾梯形之间，若是则定位点所在的细节梯形行，否则点在多边形外；

(3)判定点是否位于该细节梯形行的某个细节梯形中，若是则点在多边形内，否则点在多边形外；

(4)经过步骤(1)、(2)和(3)后判定点是否在多边形剖分而成的梯形格网内，即点是否在多边形内，该判定称为点-梯形格网判定。

4.根据权利要求3所述的一种基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：对于拓扑关系待计算的两个多边形A、B，构建两者的梯形连通图，利用点-梯形格网判定，得到多边形B的顶点在多边形A中的个数，根据该个数将八种基本拓扑关系分为三大类，再结合每一大类拓扑关系对应的辅助判定，形成确定性的拓扑关系矩阵，该拓扑关系模型成为顶点-梯形格网模型(V-TMM)。

5.根据权利要求4所述的一种基于V-TMM计算建筑物与绿地拓扑关系的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：输入建筑物与绿地的坐标数据，将两者几何化为多边形；通过步骤1的水平线扫描剖分后，用梯形连通图来表示任意建筑物或绿地，进而获取一个建筑物A的顶点集合P_A，通过步骤2得到P_A在一个绿地B中的点个数，代入步骤3定义的拓扑关系矩阵，根据矩阵取值，计算建筑物与绿地的拓扑关系，完成是否存在建筑占用绿地的违规情况检测。