[发明专利]一种遥感影像与矢量数据一体化批量制图的方法

摘要

本发明涉及一种裁剪与制图的方法，特别是一种遥感影像与矢量数据一体化批量制图的方法,其特征在于包括如下步骤：步骤①、加载目标区域的多幅影像和多层矢量要素；步骤②、选择制图比例尺，计算目标区覆盖的所有图幅，罗列成表；步骤③、叠加显示加载的影像和矢量，绘制数据外包边界框和图幅网格，可视化交互式选择待裁剪图幅；步骤④、制定制图模板，设置图名、图幅地名、比例尺、指北针等制图整饰要素；步骤⑤、影像和矢量一体化批量裁剪；步骤⑥、基于符号库的批量制图符号化，并自动生成符号化后的图例；步骤⑦、制图输出。本发明解决了影像与矢量一体化批量分幅裁剪与制图，提高标准分幅制图的生产效率。

主权项

1.一种遥感影像与矢量数据一体化批量制图的方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤①、加载目标区域的多幅影像和多层矢量要素；分别在遥感影像和矢量地图上人工概略选5个左右的对应点,建立遥感影像与地面平面坐标间的仿射变换关系;利用仿射变换将矢量地图数据投射到遥感影像上,作为遥感影像上线状信息提取的初值;将GIS矢量数据信息与遥感影像相应线状地物信息进行融合,解算出遥感影像的外参数,实现新的遥感影像和矢量地图的自动配准,使得遥感影像和矢量地图一体化；采用改进的二元三次多项式描述矢量地图与遥感影像的仿射关系,其数学表达式为:x=a₀+a₁X+a₂Y+a₃X²+a₄XY+a₅Y²+a₆X³+a₇X²Y+a₈XY²+a₉Y³+a_x   （公式一）y=b₀+b₁X+b₂Y+b₃X²+b₄XY+b₅Y²+b₆X³+b₇X²Y+b₈XY²+b₉Y³+b_y其中a_x,b_y为遥感影像与矢量地图上选取的参考点的误差系数；将地图上每一线段的两端点P₁(X₁,Y₁)和P₂(X₂,Y₂)投射到影像上,得到影像上的两点p₁(x₁,y₁)与p₂(x₂,y₂),若该线段对应的特征点为p(x,y),则从点p到线段p₁p₂沿x或y方向的距离分量a_x或b_y应当为零；如果不为零则带入公式一中求得遥感影像参数（a₀,a₁,...a₉,b₀,b₁,...,b₉），其中a_x=x₁+cosθ(y-y₁)-xb_y=y₁+sinθ(x-x₁)-y(其中θ为遥感影像地面投影角，0≤θ≤180°)本方法相对普通二元三次多项式描述矢量地图与遥感影像的仿射关系的方法，增加了误差系数a_x,b_y，提高了矢量地图与遥感影像放射的控制精度；步骤②、选择制图比例尺，计算目标区覆盖的所有图幅，罗列成表；步骤③、叠加显示加载的影像和矢量，绘制数据外包边界框和图幅网格，可视化交互式选择待裁剪图幅；步骤④、制定制图模板，设置图名、图幅地名、比例尺、指北针等制图整饰要素；步骤⑤、影像和矢量一体化批量裁剪，批量裁剪加载的多幅影像和多个矢量，批量生成多个图幅裁剪结果；批量裁剪加载的多幅影像和多个矢量地图，批量生成多个图幅裁剪结果；对于一体化处理过的影像和矢量按照所设定的分割要求对图层进行分割处理,并生成相应的图幅；所用的裁剪算法是改进后的多边形Sutherland-Hodgman裁剪算法，其方法如下描述：该算法的基本思想是每次用窗口的一条边界及其延长线来裁剪多边形的各边。多边形通常由它的顶点序列来表示，经过裁剪规则针对某条边界裁剪后，结果形成新的顶点序列，又留待下条边界进行裁剪，…，直到窗口的所有边界都裁剪完毕，算法形成最后的顶点序列，构成一个或多个多边形；当多边形一个顶点P_i相对于窗口某条边界及其延长线进行剪裁时，包括下列五种情况：1、顶点P_i在内侧，前一顶点P_i-1也在内侧，则将P_i纳入新的顶点序列；2、顶点P_i在内侧，前一顶点P_i-1在外侧，则先求交点Q，再将Q、P_i依次纳入新的顶点序列；3、顶点P_i在外侧，前一顶点P_i-1在内侧，则先求交点Q，再将Q纳入新的顶点序列，并排序；4、顶点P_i与前一顶点P_i-1均在外侧，则顶点序列中不增加新的顶点；5、顶点P_i在外侧，前一顶点P_i-1在内侧且后一个顶点P_i+1也在内侧的时候，分别得到Q_i，Q_i+1，且记录Q_i和Q_i+1之间不用连线；考虑多边形相对于一条边界及其延长线进行裁剪的算法：1．从主函数得到待裁剪多边形的顶点序列P[][2]、顶点序列数n、窗口一条边界参数xl（假如为矩形窗口的左边界）；2．赋初值：将顶点序列中的最后一个顶点赋给前一顶点S；设置初始标志flag₁if(S在边界内侧)flag₁=0;elseflag₁=1;设新的顶点序列数j=0；设置初始标志flag₂，及不需要连线的相邻顶点序列R[][2]；if(S在边界外侧且S前一个顶点和后一个顶点都在边界内侧)flag₂=0;elseflag₂=1;3．对多边形各顶点进行裁剪规则处理，结果放入新的多边形顶点序列Q[][2]中：4.做返回准备：将新的多边形顶点序列Q按照逆时针顺序排序后放回原多边形顶点序列P中：P=Q；同时将新的多边形顶点数i放回原多边形顶点数n中：n=i；5．针对凹多边形进行处理上述算法得到的多余直线两个顶点的序列R，在绘制裁剪后的多边形时，剔除由R序列中顶点构成的直线；从而使得得到正确的凹多边形；步骤⑥、基于符号库的批量制图符号化，并自动生成符号化后的图例；步骤⑦、制图输出。