[发明专利]基于骨架线桥接双向缓冲区的海岸线化简方法

说明书

本发明公开了一种基于骨架线桥接双向缓冲区的海岸线自动化简方法，包括以下步骤：提取海图上海岸线数据，并对海岸线作海部一侧的单侧缓冲区；然后判断缓冲区是否存在内环，若不存在内环，则对所存储的单侧缓冲区边界线向陆部一侧作单侧缓冲区；若存在内环，则将存储的缓冲区及其中的内环向陆部一侧作单侧缓冲区进行留存；利用所存储的缓冲区以及内环求取桥接骨架线，并为骨架线构建视觉缓冲区；利用上述存储的陆部一侧的单侧缓冲区与桥接骨架线的视觉缓冲区作差运算，提取运算结果的边界线。本方法克服了当前双向缓冲区方法在“瓶颈”区域容易出现封死、化简尺度过大等问题，实现了海岸线的自适应化简与夸大，提高了海岸线化简质量。

技术领域

本发明涉及海洋测绘领域，尤其涉及一种海岸线化简方法。

背景技术

海岸线作为海图上一类重要的线要素，其自动综合的研究一直受到人们的关注。与普通线要素化简不同，海岸线化简需要顾及“扩陆缩海”等特定原则，因此普通的线要素化简算法并不适用于海岸线化简。

近年来，为了实现海图上海岸线的自动化简，不少专家学者提出了很多算法，其中双向缓冲区方法就是其中一类。国外学者Smith于2003年定义了双向缓冲区算法，其先对待化简线要素以固定半径r向一侧建立外侧缓冲区，再以固定半径r对外侧缓冲区边线作内侧缓冲区，以最后所得内侧缓冲区边线作为化简后的线要素，这一技术主要应用于等深线的化简。国内学者高王军紧跟这一国际前沿技术，将其应用于等深线以及海岸线的化简。提高了海岸线的化简质量。

该方法可实现线要素随尺度的渐变化简，过程相对较为简单，且在等深线与海岸线化简中都有较为成熟的应用，但该方法在化简海岸线时也存在一定的缺陷，如化简“瓶颈”区域时容易出现“封口”现象，导致大片海域转为陆地，造成化简尺度过大，从而制约了该方法在海岸线化简中的应用。

发明内容

为了克服双向缓冲区方法在化简“瓶颈”区域时容易出现“封口”现象，导致大片海域转为陆地，造成化简尺度过大这一不足，本发明提供了一种基于骨架线桥接双向缓冲区的海岸线化简方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于骨架线桥接双向缓冲区的海岸线化简方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

a、解析海图数据，提取海图上的海岸线；

b、对上述海岸线作海部一侧的单侧缓冲区，并对其进行存储；

c、判断步骤b中所得海部一侧单侧缓冲区是否存在内环，若存在内环，则进入步骤d，若不存在内环，则对所存储的缓冲区边界线向陆部一侧作单侧缓冲区，并将该缓冲区边界线作为化简后的结果海岸线进行输出，并更新海图数据；

d、对步骤b中所得的海部一侧单侧缓冲区边界线以及内环向陆部一侧作单侧缓冲区，随后将其进行存储；

e、构建约束Delaunay三角网，提取海岸线的海部一侧骨架线，利用步骤b中所得海岸线海部一侧的单侧缓冲区以及内环，求取桥接骨架线；

f、为步骤e中所得桥接骨架线构建视觉缓冲区，并将其进行存储；

g、利用步骤d中所得陆部一侧的单侧缓冲区与步骤f中所得桥接骨架线视觉缓冲区作差运算，随后提取运算的结果边界线，将其作为化简后的结果海岸线进行输出，更新海图数据。

所述步骤e中，求取桥接骨架线的方法为：

a、内环与骨架线二叉树节点匹配，遍历该骨架线二叉树节点，判断节点所含骨架线部分与内环是否相交，记录下与本节点骨架线相交的所有内环编号；

b、顺序选取末端节点，由该末端节点开始向上回溯，若全体末端节点均被标记，则桥接骨架线提取完毕，将其提取结果进行输出，否则根据步骤a中所记录的相交内环编号以及节点所含骨架线提取桥接骨架线，首先由末端节点向上层父节点开始回溯，直到找到节点存在与其骨架线相交的内环为止，分以下几种情形：