[发明专利]一种利用数据库自动制图的集成方法

权利要求书

1.一种利用数据库自动制图的集成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1）、加载矢量地图集数据，创建地理数据库；

步骤S2）、加载目标区域的多幅影像和多层矢量地图要素；利用遥感影像与矢量地图的仿射变换来完成影像与矢量地图的一体化处理；

步骤S3）、将一体化处理过的的影像和矢量地图叠加显示，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S4）、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；

步骤S5）、输出影像与矢量一体化批量分幅裁剪结果和制图。

2.如权利要求1所述的利用数据库自动制图的集成方法，其特征在于，所述步骤S2中遥感影像与矢量地图的仿射变换的一体化处理方法为：分别在遥感影像和矢量地图上人工概略选3~5个对应点,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；

3.如权利要求2所述的利用数据库自动制图的集成方法，其特征在于，所述遥感影像与矢量地图的仿射关系采用以下二元三次多项式描述：

x＝a₀+a₁X+a₂Y+a₃X²+a₄XY+a_sY²+a₆X³+

a₇X²Y+a₈XY²+a₉Y³+a_x

y＝b₀+b₁X+b₂Y+b₃X²+b₄XY+b₅Y²+b₆X³+        （1）

b₇X²Y+b₈XY²+b₉Y³+b_y

式（1）中，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；如果不为零则带入式（1）中求得遥感影像参数（a₀，a₁,…a₉，b₀，b₁，...，b₉），其中

a_x＝x₁+cosθ(y-y₁)-x

b_y＝y₁+sinθ(x-x₁)-y(其中θ为遥感影像地面投影角，0≤θ≤180°)。

4.如权利要求1所述的利用数据库自动制图的集成方法，其特征在于，在步骤S4中，所述裁剪是一种可对影像与矢量数据同时批量处理的标准分幅裁剪，影像数据的裁剪操作中所用算法是改进后的快速扫描线裁剪算法。

5.如权利要求1所述的利用数据库自动制图的集成方法，其特征在于，在步骤S4中，矢量地图的裁剪操作中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为：

1．假设为矩形窗口的左边界，从主函数得到待裁剪多边形的顶点序列P[I2]、顶点序列数n、窗口一条边界的参数xl；

2．赋初值：首先将顶点序列中的最后一个顶点赋给前一顶点S；然后设置初始标志flag₁，若S在边界内侧，则将初始标志flag₁置为0；否则将初始标志flag₁置为1；再设新的顶点序列数j置为0；接着设置初始标志flag₂，及不需要连线的相邻顶点序列R[I2]；若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，则将flag₂置为0；否则将flag₂置为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，其具体算法过程如下：

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：即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。