[发明专利]一种多边形矢量图层快速叠合方法

摘要

本发明涉及地理信息系统空间分析中矢量地图间的分析方法，特别是一种多边形矢量图层快速叠合方法。本发明公开了一种多边形矢量图层快速叠合方法，它分别在三个环节提高计算效率：1)在处理流程中，通过外包矩形快速判断两图层中多边形的相离情况，避免了不必要的求交过程；2)提出了基于事件点组的平面扫描线算法进行多边形求交点，使得此步骤的计算复杂度由降低；3)利用所设计的事件点组的数据结构，又采用改进后的平衡二叉树保存线段与交点信息，使其能合理、有效的存储中间结果，优化处理效率，使本发明的计算效率得到大幅度提高。本发明解决了叠合分析的三大难题，具有适用性好、计算复杂度低和可保持原图精度的特点。

主权项

一种多边形矢量图层快速叠合方法，其特征在于所述方法包括：A)将两矢量图层多边形(每个多边形必须是封闭面状对象)分别存入两个链表G1和G2中，并为各图层多边形分配唯一ID号，规则为：第i个图层第j个多边形ID为i_j；同时，初始化一个结果图层R为空；B)分别从G1和G2中读取多边形，将从G1获得的每个多边形Pi与所有G2中的多边形Qi进行分析判断；直至G1为空，跳到第H步；否则将不断从G1中取得多边形P，并从G1中删除；C)如果满足下述表达式：(P外包).x2＜(Qi外包).x1‖(P外包).y2＜(Qi外包).y1‖(P外包).x1＞(Qi外包).x2‖(P外包).y1＞(Qi外包).y2，则将该多边形Qi存入多边形集合M中，否则存入多边形集合N中；D)进行多边形求交，只要多边形集合N不为空，则采用基于事件点组的平面扫描线算法对P与N进行扫描线求交点；如果N为空，则将P直接存进结果图层R中，跳回第B步；(基于事件点组的平面扫描线算法需要保护)E)然后，开始进行多边形重建：先对步骤D中基于事件点组的平面扫描线算法所求得的多边形交点进行原线段截断，产生新的节点和连通新线段的处理；并且，对连通后节点所关联的边进行夹角排序，按同一节点边的排列顺序生成边信息链表；F)再根据最小夹角原则，采用深度搜索，按逆时针方式求出所有合法多边形，包括P与N的交P∩N、P与N的差P N、N与P的差N P，并为每个新的多边形重新分配ID；G)将P∩N与P N存入结果图层R中，将N P存进集合M中，更新第二个图层G2的图形数据，用M覆盖G2，即：使得G2＝M，返回步骤B；H)两图层所有多边形已经叠合完毕后，则结果多边形已经全部更新，并存于结果图层R中，接着，对R中所有多边形图形数据进行属性统计计算和配置；I)返回结果图层R，结束运算。