矢量數(shù)據(jù)是地球空間數(shù)據(jù)的重要組成部分,數(shù)據(jù)離散化是其與柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行同構(gòu)處理的重要環(huán)節(jié),其中離散線的生成是基本問(wèn)題。針對(duì)三角形格網(wǎng)離散線生成算法的不足,提出了借助弱對(duì)偶六邊形格網(wǎng),建立等效三角形格網(wǎng)離散線數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)降維方式求解的研究方法。首先,根據(jù)三角形格網(wǎng)與六邊形格網(wǎng)之間的弱對(duì)偶關(guān)系,基于六邊形格網(wǎng)建立等價(jià)的三角形格網(wǎng)離散線模型;然后,利用降維思想將二維離散線模型等價(jià)變換為一維閉合路徑求解;最后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了平面三角形格網(wǎng)離散線轉(zhuǎn)化生成算法。將該算法分別與Freeman算法和全路徑算法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法的運(yùn)算效率可達(dá)同類算法的9～10倍,且效果更優(yōu),可應(yīng)用于矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)格網(wǎng)化、地形建模、空間分析、模擬仿真等領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。 

【文章來(lái)源】：武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2020,45(01)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

六邊形格網(wǎng)與三角形格網(wǎng)對(duì)偶關(guān)系

作為格網(wǎng)單元計(jì)算、定位的參考點(diǎn)[17]，通常以單元中心代替格網(wǎng)單元。因此，為了簡(jiǎn)化格網(wǎng)轉(zhuǎn)換算法，應(yīng)盡量使三角形格網(wǎng)與六邊形格網(wǎng)單元中心重合。顯然，圖1所示的對(duì)偶關(guān)系無(wú)法滿足該需求。將六邊形單元邊長(zhǎng)調(diào)整為，且平行于三角形單元的邊，則中心不在三角形頂點(diǎn)處的六邊形單元與三角形單元中心重合，如圖2所示。本文稱該關(guān)系為弱對(duì)偶，可確保兩類格網(wǎng)單元中心最大限度重合，便于格網(wǎng)轉(zhuǎn)換。2 三角形格網(wǎng)離散線模型

在六邊形格網(wǎng)中，由某一單元中心指向其相鄰單元中心的一組向量稱為方向向量。非共線的兩個(gè)方向向量線性無(wú)關(guān)，則由起點(diǎn)單元到終點(diǎn)單元的離散線可由任意兩個(gè)非共線方向向量的有序排列表示。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇與矢量線ab夾角最小的兩個(gè)方向向量生成離散線，稱為最優(yōu)方向向量，記作V′={v′0,v′1}，如圖3所示。令W′={w′1,w′2?w′N}，w′k為V′中任意元素，離散線單元可表示為u′k=a+w′1+w′2+?+w′k，則以矢量線ab的端點(diǎn)所在單元為起點(diǎn)與終點(diǎn)的離散線為a,u′1,u′2?u′N(b)。僅給定終點(diǎn)與起點(diǎn)，無(wú)法唯一確定離散線，因此給出如下限制條件：（1）離散線單元數(shù)目最�。唬�2）在滿足（1）的所有離散線中，篩選出的離散線應(yīng)使最小，d(u′k,ab)為u′k到ab的距離。滿足限制條件的離散線是唯一的，且是ab對(duì)應(yīng)的擬合精度最高的離散線，如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用球面DQG格網(wǎng)的地形與矢量線自適應(yīng)疊加算法[J]. 王姣姣,趙學(xué)勝,曹文民,董路明.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(09)
[2]掃描細(xì)化算法的地圖自動(dòng)矢量化研究[J]. 劉人午,李燕.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]地理格網(wǎng)模型研究進(jìn)展[J]. 周成虎,歐陽(yáng),馬廷.  地理科學(xué)進(jìn)展. 2009(05)
[4]6步直線生成算法[J]. 賈銀亮,張煥春,經(jīng)亞枝,劉晶.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(01)
[5]基于自適應(yīng)步長(zhǎng)的直線生成算法[J]. 黃斌茂,張利.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(10)
[6]基于線性四叉樹(shù)的全球離散格網(wǎng)索引[J]. 白建軍,趙學(xué)勝,陳軍.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(09)



本文編號(hào)：3131016