[发明专利]应用参数化设计模型化简数字地图居民地多边形的方法

摘要

本发明涉及应用参数化设计模型化简数字地图居民地多边形的方法，有效解决通过数学模型将整个过程精确化、定量化，并保证化简效果好的问题，方法是，给定初始阈值集合数字模型对应的目标函数的取值范围和化简结果优劣贡献大小权值取值；识别居民地多边形的图形特征，用坐标单调性判别方法来识别局部极值点和基本弯曲，用相邻边矢量叉乘识别居民地多边形的方向及顶点的凸凹性；用渐进式图形化简方法对多边形进行一次化简，构建相应的超图模型，得到模型中的各个约束边对应目标顶点的值，用参数化设计模型对应的数学模型对约束顶点进行约束分析，不断反复迭代，得最终结果，由计算机输出坐标数据，能化简多种类型的居民地，提高数字地图的生产效率和产品质量。

主权项

1.一种应用参数化设计模型化简数字地图居民地多边形的方法，其特征在于，是由以下步骤实现的：(1)、给定初始阈值根据数字地图生产规范给定数字模型对应的目标函数I_j的取值范围，根据对决定化简结果优劣贡献的大小权值b_j的取值，j＝1，2，3，4，5；(2)、识别居民地多边形的图形特征，利用坐标单调性判别方法来识别局部极值点和基本弯曲，利用相邻边矢量叉乘识别居民地多边形的方向及顶点的凸凹性；(3)、利用渐进式图形化简方法对多边形进行一次化简，渐进式图形化简方法的步骤是：删除居民地多边形的冗余点、对凸顶点进行删除处理、对凸顶点进行直角化处理、对凹顶点进行删除处理、对凹顶点进行外扩和直角化处理；(4)、构建相应的超图模型，并计算超图模型，得到模型中的各个约束边对应目标顶点的值；(5)、利用参数化设计模型对应的数学模型对步骤3中得出的约束顶点进行约束分析，不断反复执行步骤2、3，直到数学模型对应的目标函数达到最小，由此，将多边形的化简问题转化为一个求解参数化设计数学模型的过程，将该数学模型设计为：minf(I)=Σj=14bjIj]]>(j＝1，2，...，5)b_j是根据I_i对决定化简结果优劣贡献的大小权值，i＝1，2，3，4，5，S₂为化简后的面积，S₁为化简前的面积，N₂为化简后点数，N₁为化简前的点数，θ₂为化简后长对角线与水平方向的夹角，θ₁为化简前长对角线与水平方向的夹角，R₂为化简后长短轴之比，R₁为化简前长短轴之比，θ_i是化简后第i个局部极值点的顶角值，v_d6是结构特征约束，g₁是局部极值点集合，β₀、β₁、χ₀、χ₁、δ₀、δ₁、γ₀、γ₁是根据数字地图生产规范给定的区间；(6)、根据步骤5中的数学模型，当每给定一组初始阈值时，就可以通过参数化设计模型的超图求得相应I_i的值，不断反复迭代，当目标函数达到最小时，最优的阈值集合D即可确定，而此时的化简结果就是最优的，然后利用渐进式图形化简方法以最优阈值集合D对应的所有阈值化简居民地多边形，最终的结果即为所求，最优阈值集合D包括：删除冗余点时的阈值d₁；决定顶点是否为局部极值点的阈值d₂；删除凸顶点时需要确定的弯曲顶角d₃、弯曲口径d₄和弯曲高度d₅；删除凹弯曲时需要确定弯曲口径d₆和弯曲高度d₇；对凹顶点进行外扩处理时的尖锐程度d₈和基本弯曲的面积阈值d₉；(7)、由计算机输出居民地多边形坐标数据，完成应用参数化设计模型化简数字地图居民地多边形。