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《基于方位角计算的拓扑多边形自动构建快速算法_闫浩文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第5卷(A版)第7期中国图象图形学报Vol.5(A),No.72000年7月JournalofImageandGraphicsJuly2000基于方位角计算的拓扑多边形自动构建快速算法闫浩文杨维芳陈全功梁天刚(兰州铁道学院土木工程系,兰州730070)(甘肃省草原生态研究所,兰州730020)摘要自动构建多边形是地理数据拓扑关系建立的重点和难点之一,其算法的自动化、速度和复杂性一直制约着GIS中有关模块的设计开发和地理数据库的建立.针对该问题,通过研究,提出了一种基于方位角计算的多边形快速构建算法,很好
2、地解决了多边形的构建及“岛屿”与“飞地”的处理问题.整个算法结构清晰,简单易懂,且程序设计易于实现.关键词多边形拓扑关系方位角中图法分类号:P283.7P209文献标识码:A文章编号:1006-8961(2000)07-0563-05AFastAlgorithmofTopologicalPolygonAuto-ConstructionBasedonAzimuthCalculationYANHao-wen,YANGWei-fang(Dept.OfCivilEngineeringofLanZhouRailw
3、ayUniversity,LanZhou730070)CHENGQuan-gong,LIANGTian-gang(GrasslandandEcologyInstitueofGansuProvince,Lanzhou730020)AbstractPolygonconstructionisoneofthemostimportantanddifficultpartsintheestablishmentsoftopologicalrelationshipsofgeographicdata,anditsautom
4、ation,speedandcomplexityhedgethedevelopmentofrelatedmodulesofGISsandtheestablishmentsofgeographicdatabases.Aspeedypolygonauto-constructionalgorithmbasedonazimuthcalculationisputforwardinthispaper,whichconstructspolygonsanddealswiththeproblemsof“islands”a
5、nd“enclaves”successfully.Thealgorithm'sstructureisconcise,easilyunderstandableandconvenientlyprogrammable.KeywordsPolygon,Topologicalrelationship,Azimuth研究侧重点各异,但基本都是从自动化程度、时间效0引言率和算法的复杂性出发来进行优化与改进,其早期的算法一般都离不开人工干预(如输入内点、多边形[1,3～5]拓扑关系的存在是空间数据区别于其它数据的编码等
6、),这对全自动成图是不利的.文献[2]、一个重要特征.其空间数据拓扑关系的构建是空间[6]提出的Qi算法,在时间效率上有了较大的改进,数据库建立的一项关键技术,而弧段-多边形拓扑关自动化程度也较高,但时间效率仅体现在把[1～3]-1系的建立又是其中的难点.弧段-多边形拓扑关tan(x)的计算置换为Qi函数值的计算,而对于多系的建立通常有两种方法:其一是人工构建,如美国边形搜索、多边形拓扑关系的确定基本上仍沿用原人口调查局的DIME系统;其二是自动构建,当前来的方法.[4,5]GIS开发多采用这种方法.本
7、文提出了一种基于方位角定义的多边形自动目前,对拓扑多边形的自动构建算法,学者们的构建方案,其基本思路是:(1)弧段邻接关系确定;基金项目:“九五”国家重点科技攻关项目(96-016-02-01)收稿日期:1999-06-14;改回日期:2000-02-28564中国图象图形学报第5卷(A版)(2)弧段方位角计算;(3)多边形搜索;(4)拓扑关2是终止弧段A2在端点O的坐标方位角;系确定.该算法较之其它算法的特点是:(1)只进12是端点O处从弧段A1到A2的夹角.反之,行2N(N为弧段数)次方位角计算
8、,籍此就可以搜21是端点O处从弧段A2到A1的夹角,且有12+索出所有的多边形;(2)多边形拓扑关系的确定摈21=360°成立.弃了面积的计算,而借助于点与多边形的包含关系进行判定;(3)内点生成简便易行.实验及应用研究表明,该算法的时间效率较高,思路清晰易懂,且程序实现的工作量较小.1方位角的计算方法坐标方位角是测量学中的一个基本概念,是指图1方位角及夹角计算从坐标北方向起,顺时针旋转到某一射线间的角度.此处借用该概念,并规定:把从
