[发明专利]基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统

权利要求书

1.一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

步骤2，对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

步骤3，建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

步骤4，遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

步骤5，通过以下方式识别出第1个闭合多边形：

步骤5.1，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第1条边：

步骤5.1.1，检索所述航线信息配置表中有效状态的航线，定位到最靠北的航线端点，将定位到的所述航线端点称为P1端点；定位到的所述P1端点至少为两条航线的航线端点；

以P1端点正上方为基线，按逆时针方向依次计算基线与各条以P1端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最小的航线，将选择到的所述夹角最小的航线的状态修改为有效外边界航线状态，并将选择到的所述夹角最小的航线称为H1航线；

步骤5.1.2，从P1端点开始，沿H1航线的航迹追踪，直到追踪到H1航线的另一个端点，将追踪到的H1航线的另一个端点称为P2端点；

因此，记录以下信息：H1航线，其两端点分别为P1端点和P2端点，形成第1个闭合多边形的第1条边；

步骤5.2，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第2条边：

步骤5.2.1，判断P2端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.2.2；如果否，则执行步骤5.2.3；

步骤5.2.2，采用闭合多边形第一边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P2端点作为端点的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效外边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3；

步骤5.2.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为至少两条其他航线的端点；

以H1航线为基线，以P2端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P2端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线；

将选择到的夹角最大并且航线状态为有效状态的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效内边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行5.3；

步骤5.3，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第3条边，并判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，方法如下：

步骤5.3.1，判断P3端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.3.2；如果否，则执行步骤5.3.3；

步骤5.3.2，P3端点不仅为H2航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P3端点作为端点的航线称为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，以H2航线为基线、以P3端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P3端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，记为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.4，采用以下方法判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边：

判断P4点坐标是否与P1点相同；如果是，P4端点与P1端点重合，P4端点即为P1端点，因此，第3条边即H3航线为第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别到完整的第1个闭合多边形，其由以下端点首尾相接形成：P1端点－P2端点－P3端点－P1端点；

如果否，则表明H3航线不是第1个闭合多边形的最后一条边；

采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第4条边，并判断第4条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边；如果是，则执行步骤6；如果否，则再采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第5条边，并判断第5条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，依此类推，直到识别出第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别出完整的第1个闭合多边形，并定位到第1个闭合多边形的P1端点位置；

对于识别到的第1个闭合多边形，从第一条边开始，依次识别各条边的有效状态，定位到第一次出现的状态为有效内边界航线状态的边，设为第z条边，将第一条边到第z-1条边的状态更改为无效状态；然后，执行步骤6；

步骤6，从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，采用与步骤5相同的方法，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

步骤7，在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。