[发明专利]一种规则地理实体空间几何数据的精细组织方法

权利要求书

1.一种规则地理实体空间几何数据的组织方法，其特征在于具体步骤为：

(1)采集规则地理实体及部件几何信息：

扫描规则地理实体及其内部部件，获取地理实体及部件的结构、形状和位置信息；

(2)抽象简化规则地理实体及其部件：

以空间认知的角度，将规则地理实体的固定部件抽象简化为多边形面或多面体，由集合A表示，记为：

A={A₁,A₂,A₃…A_n}；

非固定部件抽象简化为唯一空间点，并用其几何中心所在空间点代替，由集合B表示，记为：

B={B₁,B₂,B₃…B_n}；

最后将规则地理实体抽象简化为一个规则多面体，记为V；则含固定部件A、非固定部件B和实体本身V的地理实体集合V_实表示为：

V_实={V;(A₁,A₂,A₃…A_n);(B₁,B₂,B₃…B_n)}；

(3)提取特征点：

提取规则地理实体及固定部件的顶点作为特征点，分别记为v_n和a_n，记录特征点点位信息及三维地理坐标信息(X,Y,H)，则实体特征点集V_T及部件特征点集A_T表示为：

V_T={v₁,v₂,v₃…v_n}，

A_1T={a₁,a₂…a_i}，

A_2T={a_i+1,a_i+2…a_j}，

A_3T={a_j+1,a_j+2,a_j+3…}，

……；

则地理实体总体特征点集为：

T={V_T,A_1T,A_2T,A_3T…A_nT}；

(4)创建规则地理实体区域三角面网络：

在规则地理实体区域构建初始三角面网络，三角面的形状和大小取决于特征点的密度和位置，算法过程如下：

①将规则地理实体抽象多面体沿棱线进行概念剖分，分解为若干平面区域；将固定部件向其所接触的地理实体平面区域投影，形成含有投影多边形“洞”的地理实体平面区域，平面区域内的特征点集合S表示为:

S={v_m…,a_n…}；

②在投影“洞”区域外的平面区域，依次判定集合S中每个元素所属的T中的子集；在集合S中，连接每个元素至T中其他子集中距离最短的特征点，将平面区域分割为若干多边形子区域；如果不同子集中的元素特征点重合，则该重合点不再与其他特征点连接；

③在多边形子区域中，连接任意一个顶点至其他顶点的对角线，将子区域分割为若干三角形，生成地理实体内部初始三角面网络；

假设多边形子区域特征点顶点为p₁,p₂,p₃…p_n，子区域内特征点集合为S_子，则初始三角面网络表示为：

S_子={(p₁,p₂,p₃)(p₁,p₃,p₄)…(p₁,p_n-1,p_n)}；

(5)优化三角面网络：

在规则地理实体区域，对由两个具有公共边p₁p_n-1的三角形(p₁,p_n-2,p_n-1)和(p₁,p_n-1,p_n)组成的凸四边形进行判定，若公共边p₁p_n-1是凸四边形的短对角线则保持不变，若不是则舍弃对角线p₁p_n-1,连接短对角线p_n-2p_n，生成新的三角形(p₁,p_n-2,p_n)和(p_n-2,p_n-1,p_n)；重复以上判定，直至规则地理实体所有区域都生成Delaunay三角形，完成三角面网络。