[发明专利]一种地图显示数据预处理方法

摘要

本发明涉及一种地图显示数据预处理方法，其特征在于：它包括三部分：1)建立多分辨率二级网格索引存储结构，并基于此索引存储结构实现预估读取策略；2)为每个网格的显示对象密度进行单独控制，从而挑选合理的显示对象；3)结合人眼分辨率，对各个网格内的显示对象进行简化处理。本发明在地图定向移动显示中可以得到更高的加载效率，保证在各个比例尺、各个区域内的显示内容密度都较为合理，且在保证人眼视觉效果的前提下对显示对象进行简化处理，减小了显示数据量。本发明可以广泛地应用于各种车载导航系统中，实现地图显示数据的高效率加载。

主权项

一种地图显示数据预处理方法，它包括三部分：建立网格索引存储结构、为各个网格挑选显示对象和精简显示对象；1)建立网格索引存储结构，包括以下步骤：①将每一级比例尺下的地图均划分为两层网格：底层网格和顶层网格，所述底层网格的大小等于屏幕的大小，每一顶层网格包括若干个底层网格；②对由步骤①划分获得的顶层网格建立网格索引；③对于当前屏幕的四个顶点，分别根据由步骤②建立的网格索引确定所在的顶层网格，在顶层网格中进一步确定其所在的底层网格；④在缓存中存放若干个底层网格所包含的数据，同时为每一个底层网格设置一个放弃指数，且空的缓存单元也设置一放弃指数，其大小设置为一个比其它所有底层网格的放弃指数都大的正值；⑤屏幕每刷新一次，系统更新并记录当前缓存中所有底层网格的放弃指数：如果系统发出向缓存中加载一个以上的底层网格的指令，执行步骤⑥；如果系统未发出向缓存中加载底层网格的指令，执行步骤⑦；⑥i)加载一个底层网格，搜索一遍缓存：如果缓存中已经存有所要加载的底层网格，则直接提取该底层网格数据；如果缓存中未存放有所要加载的底层网格，则从文件中读取该底层网格数据，将其放入缓存中，替换当前缓存中放弃指数最大的底层网格；ii)返回步骤i)，加载另一个底层网格，直至所有需要加载的底层网格加载完毕；⑦i)对当前缓存中的每一个底层网格都搜索一遍它的邻接底层网格，即搜索与该底层网格具有一条重合边的相邻网格，并记录相应的放弃指数；ii)在由步骤i)获得的邻接底层网格中选取放弃指数最小的底层网格，将其数据加载放入缓存，替换步骤⑤中所标记的放弃指数最大的底层网格；2)为各个网格挑选显示对象，包括以下步骤：①为所有的底层网格设定一曲线密度合理范围；②对显示对象标注显示等级；③对一个底层网格，从显示等级中的最高级别开始，由高到低逐级向该底层网格中填充显示对象：如果完成一个级别的填充后，该底层网格的曲线密度刚好进入由步骤①给定的曲线密度合理范围，则停止对该底层网格的填充，返回步骤③，对另一个底层网格进行填充，直至所有底层网格填充完毕；如果完成一个级别的填充后，该底层网格的曲线密度大于由步骤①给定的曲线密度合理范围的最大值，则放弃这个级别的填充，并保留上一级的填充结果作为最终结果，返回步骤③，对另一个底层网格进行填充，直至所有底层网格填充完毕；如果完成一个级别的填充后，该底层网格的曲线密度仍然小于由步骤①给定的曲线密度合理范围的最小值，则继续对这个底层网格进行低一级别的填充；3)为各个网格精简显示对象，包括以下步骤：①采用方向优先法拼接底层网格内首尾相连的路段，即当两个路段首尾相连，且在连接处所构成的锐角小于给定的角度阈值时，拼接这两个路段；②采用节点不变法简化由步骤①获得的显示结果中的原始折线，削减路段的冗余形值点，具体步骤如下：i)从原始折线中找出所有拼接处的节点，记录节点位置；ii)对原始折线进行Douglas‑Peucker抽稀简化，凡是折线中弦高小于给定弦高阈值的子段都被简化为直线段；iii)依据步骤i)记录的节点位置，将所有节点插入到相应的位置；③采用动态阈值法合并法向距离相近的路段：指定合并前路段集合为F＝Fi，合并后路段集合为G＝Gk，合并后路段集合的初始状态为空集，合并前路段集合F中待合并的路段为Fi，Pi为Fi上的一个形状点，新分支路段为U，合并后路段集合G中和Pi最近的点为Li；如果Pi和Li两点的距离小于当前动态距离阈值的值，两点的切线角度之差小于当前动态角度阈值的值，两点能够合并。合并过程如下：i)从合并前路段集合F中找出一待合并的路段Fi；ii)从待合并的路段Fi中找出一个形状点Pi；iii)在合并后路段集合G中找出和形状点Pi距离最近的点Li：如果Pi和Li合并成功，则在新分支路段U尾部添加点Pi，并把该路段U加入合并后路段集合G中，然后再清空新分支路段U；如果Pi和Li合并失败，则只在新分支路段U尾部添加点Pi；iv)返回步骤ii)，从待合并的路段Fi中找出另一个形状点Pi+1，直至处理完待合并的路段Fi上的所有形状点；v)返回步骤i)，从合并前路段集合F中找出另一个待合并的路段Fi+1，直至处理完待合并的路段集合F中所有路段，结束。