梯形面片数据模型及其空间运算应用

提出一种新的基于梯形面片的空间运算方法,该方法将多边形要素预先分解成一系列的梯形面片,后续的空间运算将不再基于原始多边形要素进行操作,而是对分解产生的梯形面片进行更为简便的计算处理。梯形面片模型结合了常见矢量数据模型数据精度高、栅格数据模型运算简单等优点,在执行相关空间运算中与常见矢量和栅格模型相比具有优势。详述了该数据模型,并以点面包含分析和多边形叠置分析等实例探讨了其在空间运算中的应用,测试与分析表明该方法兼具数据精度高、算法实现简单等优点,能较有效地提高空间运算的执行效率。     

一种基于梯形剖分的多边形布尔运算方法

借鉴计算几何学的理论方法,提出一种基于多边形梯形剖分思想的实现方法.首先利用扫描线技术将多边形分解为梯形面片集,以便将多边形的布尔运算转化为梯形面片间的布尔运算;这些梯形面片以扫描行为单元进行组织,梯形之间的布尔运算被限定在相同的扫描行内,可有效简化核心计算过程;在完成梯形单元布尔运算并得到结果梯形集后,通过边界追踪完...     

三维矢量数据在EV-Globe中的绘制方法

以EV Globe为基础三维平台,分析了三维栅格数据模型、三维矢量数据模型及混合型模型的优点和不足,设计了基于实体的数据模型,实现了矢量数据在三维环境中符号化显示、分类分级显示.该方法能够满足矢量数据在三维环境中的显示绘制要求.     

图形数据与关系数据库的结合及其应用

将空间图形数据存入关系型数据是当前数据库和地理信息系统领域研究的热点和前沿,本文提出了一种将空间图形数据存入关系型数据库的数据模型,分析了数据模型的数据组织操作,空间图形要素表达以及数据模型体系结构,根据该结构模型,实现了在ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ关系型数据库中对空间图形数据进行存储、拓扑运算和拓扑分析的操作,最后,给出了一个采用该结构模型实现的基于ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库平台的精简型空间数据库引擎Ｓｐａｔｉａｌ ＤａｔｌｂａｓｅＧｕｉｄｅ软件产品,及其在土地产权产籍信息系统领域的应用实例。     

一种有效的复杂多边形裁剪算法

提出了一种基于扫描线思想和梯形分割技术的多边形裁剪算法,其主要步骤包括:计算主多边形(集)与窗口多边形(集)的交点,提取所有交点和多边形边界结点的纵坐标(y)并进行排序;以排序后的y作水平扫描线,分别对主多边形和窗口多边形进行梯形分割,获得两组梯形集合;对这两组梯形集合逐行执行梯形单元"交"运算,最后对结果交集进行边界追踪建立裁剪多边形。实验结果表明,该算法具有较好的计算效率,是一种比较实用的多边形裁剪算法。     

面向目标的栅格矢量一体化三维数据模型

首先对现有的三维空间数据模型进行了讨论 ,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点 ,提出了一种面向目标的栅格矢量一体化数据模型。该模型将栅格数据以矢量方式进行组织 ,从而同时具有矢量和栅格数据模型的优点 ,也克服了目前普遍应用的混合模型所存在的缺点。还提出了一种三维空间的三级栅格划分和行次序编码方法。该方法存储空间小 ,便于快速索引和计算。最后 ,给出了具体的数据结构     

剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法

在海量空间数据的组织与表达方面,与传统的空间数据模型与方法相比,地球剖分网格表现出了极大的优势。鉴此,本文提出了一种剖分网格下顾及用户兴趣的矢量地图多尺度表达方法,首先利用大量POI数据构建空间兴趣场模型,描述用户对地理信息的兴趣的空间分布;然后对空间要素进行分类分级,确定其表达的尺度范围;运用GeoSOT剖分理论划分不同层次的剖分面片,建立剖分面片与尺度的对应关系,根据用户对剖分面片所在区域的兴趣度大小,表达不同详细程度的空间要素,实现基于用户兴趣的空间数据多尺度表达。实验表明,该方法能够满足用户由概略到详细、由重要到次要的空间认知需求,同时能够获得较好的多尺度表达效果。     

一种基于傅里叶变换的光滑边界面状要素Morphing方法

提出一种基于傅里叶（Fourier）变换的光滑边界面状要素Morphing方法。针对同名面状要素在两个不同比例尺下的表达,利用Fourier变换将多边形在空间域的矢量坐标串表达形式转换为频率域的函数表达形式,然后对二者的Fourier函数进行复合得到多边形在任意中间尺度的表达函数,最后将中间状态的Fourier函数展开为矢量坐标串表达形式获得多边形的中间插值形状。实验证明,该基于Fourier变换的面状要素Morphing方法,能在保持形状特征的基础上对于边界光滑的多边形要素实现光滑、连续的多尺度表达。     

面向目标的栅格矢量一体化三维数据模型

首先对现有的三维空间数据模型进行了讨论,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点,提出了一种面向目标的栅格矢量一体化数据模型。该模型将栅格数据以矢量方式进行了组织,从而同时具有矢量和栅格数据模型的优点,也克服了上前普遍应用的混合所存在的缺点。还提出了一种三维空间的栅格划分和行次序编码方法。该方法存储空间小,便于快速索引和缺点。最后,给出了具体的数据结构。     

矢量金字塔与R树融合模型研究

主要围绕如何在移动设备上快速显示大数据量的面(线)状矢量数据,结合多级空间索引和矢量数据压缩提出了一种基于多尺度R树的矢量数据模型,该模型可用于资源有限的移动设备。首先按照比例尺对矢量数据进行不同级别的压缩,再将不同比例尺下的处理结果通过多尺度R树索引组织存储。通过这种方法可以达到在不同比例尺下显示不同详细程度的几何对象。试验采用湖南1∶10 000的林业资源小班数据来验证该模型的可行性和效率。     

A new trapezoidal-mesh based data model for spatial operations

This paper presents a new spatial data model based on trapezoidal-mesh for implementing spatial operations within geographical information systems (GIS). Based only on the solid foundation of spatial operations, diversified application models can be established to bridge the gap between Digital Earth models and the real world with its real-world problems (‘connecting through location’). In this paper, the involved polygon features are decomposed into a series of trapezoidal-meshes. Then, geo-processing operations are employed on these meshes rather than the original polygon features, resulting in a relatively simple spatial computation. As a kind of model designed by integrating raster with vector, the model presented here has advantages over other models when carrying out spatial operations insofar as providing a solid foundation for achieving the grand goal of Digital Earth. The concept of this data model and the two extensive examples of its application in spatial operations are elaborated upon in this article. As a result, this article and the research that supports it, proves that the adoption of the trapezoidal-mesh model greatly improves the efficiency of spatial operations in GIS.     

DLG空间要素网格综合法研究

通过将网格法用于DLG空间要素综合的数学计算过程的研究,提出DLG要素综合的一种新方法——网格综合法。通过对点、线、面要素网格综合法的系统分析,重点论述线、面典型空间要素的网格综合法的理论和方法,并提出数学模型,为空间要素自动地综合提出一种有效的技术途径,这在各级地理信息空间数据采集和建库中具有重要意义。     

DLG空间要素网格综合法研究

通过将网格法用于DLG空间要素综合的数学计算过程的研究,提出DLG要素综合的一种新方法——网格综合法。通过对点、线、面要素网格综合法的系统分析,重点论述线、面典型空间要素的网格综合法的理论和方法,并提出数学模型,为空间要素自动地综合提出一种有效的技术途径,这在各级地理信息空间数据采集和建库中具有重要意义。     

土地利用数据综合中的聚合与融合

针对土地利用图中多边形地块具有全覆盖、无重叠、语义上多层次的特点对土地利用数据综合中的地块合并给出了多边形聚合与多边形融合两种操作；前者针对具有同属性的语义邻近地块的合并，后者针对不同属性的拓扑邻近地块的合并；两种操作的区分是基于同时顾及空间、语义特征的邻近分析，算法的实现均建立在Delaunay三角网模型上由骨架线支持；详细讨论了两种操作的算法过程并给出了实际数据的实验结果。     

一种适于空间特征探测的三角网模型

对地理数据所隐含空间特征的探测是GIS理论研究和工程应用的关键问题之一。提出了一种基于Delaunay三角网的空间特征探测模型,该模型可用于点、线、面等多种几何类型的多种空间特征的探测,如点群目标的空间分布范围、分布密度和分布轴线探测,线目标的弯曲特征探测,多边形目标的瓶颈区域探测,多边形群的分组聚类特征探测等。实验证...     

空间知识挖掘的自然面群聚集度聚类方法

空间聚类是挖掘空间知识的重要手段之一。针对现有方法难以处理几何、分布特征差异大的面群聚类问题,本文提出了一种面要素分布密度的描述参数—聚集度,并设计了一种自然面群聚类方法。首先,分析了面要素分布密度的影响因子,定义了聚集度的概念,设计其计算方法并验证其有效性及优势;然后,基于聚集度和边界最短距离建立相邻面从属关系,识别聚类中心,完成初始群组的构建;最后,围绕群组特征设计了边缘检测和群组合并模型,实现了邻近相似群组的合并。试验表明,相较于最小生成树、强度函数聚类方法,本文方法兼顾几何特征、分布特征的复杂性,有效提升了自然面群的聚类效果。     

支持地图综合的面状目标约束Delaunay三角网剖分

针对多边形面状目标的综合问题,建立了二维空间中约束Ｄｅｌａｕｎａｙ三角网剖分结构,融入多边形的环、岛屿、边界、顶点的描述,通过形式化条件检索,在该结构上提取二维空间中各种感兴趣的由剖分三角形组成的区域,用于支持地图综合中邻近多边形的搜索、多边形弯曲部位的识别、冲突关系探测、多边形合并等操作。并对基于骨架线的图结构建立、分枝宽度计算等几何问题进行了详细讨论,指出了其在诸如双线河中轴化、街道中轴线网络模型建立、多边形合并中的邻近关系分析、面状目标注记自动定位领域的支持作用。     

基于地理本体的土地空间面对象模型

目前,土地空间数据方面的研究比较偏重数据库、程序语言、信息系统的构建方法等方面,而缺乏专门的文章对土地空间对象的概念、种类、数量和关系等做整体研究。本研究运用地理本体论的概念分类思想和空间语义关系理论,将地块作为共享概念,首次深入系统地解析土地管理业务中涉及的主要土地空间面对象的内涵、关系等,构建并实证分析三层多级本体土地空间面对象模型,为解决土地要素完善、土地信息标准化和土地数据库的建设等提供参考依据。