[发明专利]一种顾及空间关系约束的线化简方法

权利要求书

1.一种顾及空间关系约束的线化简方法，其特征在于，包括：

(1)根据经验及综合前后的比例尺跨度，应用线要素全局化简判断模型GLSEM设立空间间距阈值并判断线要素之间的空间关系，若满足模型空间约束条件，执行步骤(2)；若不满足模型空间约束条件，则对不满足条件的曲线进行拓扑处理，对处理后满足条件的曲线执行步骤(2)；

(2)设定GLSSM模型中的距离综合阈值，对进行综合化简的曲线采用D-P算法计算出折线上满足垂直距离大于距离综合阈值的局部极值点；

(3)按照目标比例尺和原比例尺来估算出GLSSM模型中最小可视目标SVO的尺寸R；

(4)以局部极值点为圆点，以2-3倍的R值为探测阈值，画SVO交原曲线于点B1、B2、E1、E2，记录B1、B2、E1、E2为处理分界点；

(5)从首节点A开始至相邻分界点B1、分界点B2至分界点E1、分界点E2至末节点H应用L-O算法对该折线进行化简；

(6)针对极值点B所在的极值点稀疏处，分界点B1、B2之间不做处理，保留极值点B；

(7)对于不包括极值点的曲线平整部分B2至C区间，采用如下优化算法找到该部分的“有效部分”：判断不包括极值点的曲线平整部分B2至C区间的距离中所包含的R的个数n，从点B2开始，对n×R距离内覆盖的平整曲线不作处理，而将(L-n×R，L)的部分记为该段曲线的“有效部分”，对“有效部分”使用L-O算法进行化简；

(8)对于极值点聚集处，以E点为圆心，缩小SVO半径画圆对F、G极值点进行化简概括；

(9)顺序处理，保存末节点H，单独曲线化简结束；

(10)逐个线要素处理完成后，应用GLSSM模型检验化简后的曲线周围的空间关系，对不满足化简间距要求的曲线进行远离移位，保证线要素之间空间关系不变，化简结束。

2.根据权利要求1所述的顾及空间关系约束的线化简方法，其特征在于，还包括：建立线要素全局化简判断模型(GLSEM)，运算、验证线要素的空间拓扑关系与线间距，具体包括：

设计空间关系约束条件下的线要素全局化简判断模型(GLSEM，Global LineSimplification Estimation Model)，如下式所示：

GLSEM＝F_S(Spacing_L-Others,Spatial Relationship_L-Others)

式中，F_S指化简函数(Function Simplification)，Spacing_L-Others指某一条线L与其他邻近线要素之间的间距值，Spatial Relationship_L-Others指某一条线L与其他邻近线(Others)之间的空间关系；化简前，使用特征点计算两条线间、同一条线拐点处的宽度间距，只有测得的宽度间距大于事先给定的阈值，同时，只有线要素之间符合空间拓扑约束方可进行化简，记录化简前的空间关系。

3.根据权利要求1所述的顾及空间关系约束的线化简方法，其特征在于，还包括：对符合条件的线要素应用线要素全局化简光滑模型(GLSSM)确定线化简所需D-P算法距离参数、L-O算法最小可视目标参数，具体包括：

对于符合化简条件的线要素，设计线要素全局化简光滑模型进行光滑化简处理，如下式所示：

GLSSM＝F_S(DValue_LD,LValue_LD,Spacing_L-Others,Spatial Relationship_L-Others)

式中，F_S、Spacing_L-Others、Spatial Relationship_L-Others要素指代含义与上述线要素全局化简判断模型GLSEM中各要素含义是一致的，DValue_LD指应用D-P算法要事先设定的距离综合阈值(LD，Line Distance)，该值用来筛选过滤线要素的局部极值点，LValue_LD指应用L-O算法要实现估算出的圆形最小可视目标SVO的尺寸R。

4.根据权利要求1所述的顾及空间关系约束的线化简方法，其特征在于，GLSSM模型中，某一条线L与其他邻近线要素之间的间距值Spacing_L-Others为L上的特征弯曲点到各个邻近线要素体之间的最短距离；L-O算法的圆形最小可视目标SVO的尺寸LValue_LD值由下列公式计算得到，也即按照目标比例尺和原比例尺来估算出圆形最小可视目标SVO(SmallestVisual Object)的尺寸R

R＝S_t×D×(1-S_f/S_t) (1)

其中S_t为需要化简后的目标比例尺分母，S_f为原比例尺；D是一个参数，为化简后地图上的SVO的参数；在地图上D取0.4mm为能保证视觉分辨的最小值；其中，确定圆形SVO的起始位置，以待综合曲线的首节点作为首个圆心。