gis中面状要素自动注记算法研究

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1、#日{a±目iGIS中面状要素自动注记算法研究孙笑古车满春刘永学南京女学nm#海#蚪±学＆【*要】№目tEt地目￡要自#￡一*EI作是单月∞自*＆劳≈，所d女m计算机自##a—i{№目晕#}Rm自十H目十自*要素《#￡杂，"《提女m}4《口8∞《＆*E口，将}4∥口∞《m0；4《#日}4《日#：*叶o；4$^者tmd；m《Rm

2、o一最*时自＆*＆z，*目口}4《*m&进∞$十十＆自“十＆女Ⅱn．*#验，*算女目i《自#；4《∞&*自自ni《*＆*，【*键目】自状要素．&；o；骨※线．(，】s1、引盲地图

3、注记是地图的主要内窖之一，注记位置选择是否恰当．排列是否姜观直接影响到地图的清晰易读性和使用价值。地图的注记I作是十丹繁重的，即使是目前较先进的计算机辅助制图系统．普遍采用的仍是人机交互式作业的方法．效率无法得到进一步提高。地图注记是地图制图与生产中的一个单调的高强度劳动。据国，o统计．手I注记地图的工作量约占整个地图生产的50％．甚至更多H。因而地图注记的算击和性能直是制图和GIS的基础问题，计算机自动化注记若能实现，将极大地提高地图的生产力。注记问题丹为3类点状要素注记、线状要素~主记和面状要寨注记

4、问题。前两种自动注记研究较多．已有较成熟的算法。而由于情况较复杂．面状要素^们关注相对轻少加主中西文的应用差SU不能直接把国外的注记系统引^到我国的地图制作上；国内牡瑞颖等提出的基于点水平切割中点跛法求多边形骨槊线的算法㈦余代佳等提出的基于Delaunay三角形的算法㈤，姜束发等提出的长对角鼓法H应用于面状要素注记中均取得7较好的效果。但鉴于面状要素注记是在多边形内完成{有极少需要标注在形外的☆况1．所以注记算法B须面对形状复杂的多边形，而同一算法面对凸口性质不同的多边形标注有时无法得到理想结果。针对上

5、进问题，研究提出了基于多边形凹厦判别的注记算法2、基于多边形凹廑判定的算法多边形可势为0多边形和口多边形两种。研究基于对多边形凹凸的划分．提出了两种算法重心—最长对角线法．改进的水平中线切割中线法。针对凸凹两种不同自况运用不同算法以获得满意的注记教果；桥口袋zI多边形凹度潮算为准确地划分多边形的凸口性质，采用以下算cGF规范与眼务·2008高校GIs论坛论文集法测算多边形凹度。如图1点a，b为这个多边形的凹点。分别做ac和bd垂直与它们相应的桥。用H表示从凹点x到桥的垂线的长度。这里H就可以作为衡量凹度

6、大小的参数。由于在2．2节中将引入最长对角线L的概念，则凹度九=UH。经实验求得凹度k阈值k=o．4，则可根据待标注多边形的凹度大小来选择使用不同算法，具体流程如图2。通过上述选择过程，可以使两个算法都发挥最优的功能：当凹度较小。意味着是近似凸多边形，使用重心一最长对角线算法，得到的是线性的理想标注线，标注效果比较理想；当凹度较大。可以使用改进的水平切割中线法，也能取得良好的结果。[巫堑囹[k≤垂三多>_咂I重心一最长对角线法l’图2算法选择流程2．2基于重，分一最长对角线法的标注算法对一块任意凸多边形

7、的区域或者是近似凸多边形区域，人的视觉系统会本能的注意到它的几何重心。经过重心来设置标注的骨架线，无疑是很合理的。本文设计了基于重心法的算法，流程如图3：求确注预求最定记处_-卜重◆K◆骨'’理心对生角架成线图3重心一最长对角线法的流程图(1)抽样多边形的轮廓是由非常密集的点以及点之问的线段和曲线构成的。通过现成的方法，进行边界点的抽样。抽样的原则是压缩的点都是非特征点。l2)边界噪声处理边界往往会有很多面积很小的突起，它们往往对多边形的大体形状没有影Ⅱ向。所以可以消除它们使多边形边界更加规则【t】。这

8、些边界噪声实际上是以多边形的端点为一个顶点，同和它相邻的两个顶点构成的小三角形。首先设定一个阈值，当小三角形的面积小于阈值时就将它从多边形中删除。伪代码如下：for(i=1；i

9、处理为了使算法速度加快，必须对多边形进行预处2．2·1多边形重心理，使它的边界点密度降低。同时使其边界相对规则由几何学知·任意凸多边形的重心在形内，凹多化。预处理分为两部分：边界抽样。和边界噪声处边形重心可能在形外。之前的很多方法都是围绕中心理。线来确定标注的位置，但是面对一个宇的情况就显得2殆l一舻册心0埘有些尴尬了。由于在印刷体中不同汉字占有的面积和形态大致相同，一个字的名称标注，实际上就是找出这个多边形的重心。在图5中很容易找出中心线