[发明专利]一种基于缓冲区生长模型的岛屿自动选取方法

说明书

本发明公开了一种基于缓冲区生长模型的岛屿自动选取方法，包括以下步骤：读取待综合区域的全部海图数据并提取其中的岛屿数据；计算各岛屿之间的最小距离，构建岛屿距离矩阵，记录各岛屿属性；为各岛屿设置是否可继续生长的缓冲区标识和生长因子，并根据上述构建的岛屿距离矩阵及属性要素生成各岛屿缓冲区的宽度，根据岛屿缓冲区宽度，构建岛屿缓冲区；按照面积删除其中首个岛屿；根据剩余的待选取岛屿及其宽度，对模型进行更新；重复上述步骤直至剩余待选取岛屿数目达到阈值；输出选取出的岛屿编号。本方法通过构建缓冲区生长模型，识别并删除岛屿群中密度最大的岛屿，并设计了缓冲区生长模型的动态更新方法，可明显提高海图岛屿选取质量。

技术领域

本发明涉及海洋测绘技术领域，尤其涉及一种岛屿自动选取方法。

背景技术

岛屿作为海图上一类重要的地理要素，通常以点状要素或面状要素的形式在海图上大量存在，其综合的优劣程度直接影响到最终海图的质量。长期以来，岛屿综合通常由制图作业人员根据规范要求、结合自身经验，采用手工方式来完成的。

近年来，随着计算机制图技术的不断发展，有学者开始探索岛屿的自动综合算法，但由于岛屿的自动选取具有极大的复杂性和难度，一直未在方法上取得突破。陈子澎探讨了Voronoi图用于岛屿进行分区域自动选取的可能性；陆毅进一步在用Voronoi图对岛屿密集程度进行评估的基础上，优先删除密度最大的内部岛屿，并对边界岛屿借鉴曲线化简的原理进行取舍，实现了岛屿的自动选取。黄亚峰基于Gestalt原则，对岛屿群的骨架岛屿以及边界岛屿进行识别的基础上，对剩余岛屿采用岛屿群空间等剖分结构(类似于多边形的Voronoi图)对“密度”较大的岛屿进行识别并删除。

当前这些算法大多是在Voronoi图对岛屿的密集程度进行量化评估的基础上，优先对分布较为密集区域的岛屿进行综合，以达到选取的目的。但经过研究发现，使用Voronoi图在某些特殊区域并不能对要素的密集程度进行有效描述，从而导致选取结果难以满足生产实际的需求，制约了海图自动综合的研究。

发明内容

为了克服当前岛屿的自动综合方法不能满足生产实际需要的不足，本发明提供了一种基于缓冲区动态生长的岛屿自动选取方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于缓冲区生长模型的岛屿自动选取方法，包括以下步骤：

a、读取海图上待选取区域的岛屿平面坐标数据；

b、利用读取的岛屿平面坐标数据，计算各岛屿之间的最小距离，并构建岛屿距离矩阵；

c、为各个待选取岛屿设置缓冲区标识以及增长因子，并依据距离矩阵生成缓冲区宽度；

d、提取各缓冲区宽度，为各个岛屿构建缓冲区，计算个岛屿缓冲区的面积；

e、根据上述步骤所计算的缓冲区面积，将待选取岛屿按照构建的缓冲区面积由大到小排序；

f、判断是否存在面积大小相等的缓冲区，若是则进入步骤g，否则进入步骤h；

g、提取其中缓冲区面积大小相等的岛屿，获取其相邻缓冲区数目，并判断缓冲区数目是否相等，若相等，则计算岛屿与其周围岛屿间平均间距，将其平均间距较大者置于前部，否则将其中相邻缓冲区数目较多的岛屿放于前侧，随后转步骤h；

h、删除其中第一个岛屿；

i、判断剩余岛屿是否达到选取指标，若是，则进入步骤j，否则，将剩余岛屿设置为待选取岛屿，并进入步骤c；

j、提取选取的岛屿，更新海图数据，输出选取结果。

所述步骤b中，构建的岛屿距离矩阵概念为：求取各岛屿与其他所有岛屿之间的最小距离，并将其放在距离矩阵S中，