[发明专利]一种stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法

权利要求书

1.一种stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、根据实际空间数据库中树状河系的组织方式，研究基于树状河系有向拓扑树的河系特征智能识别方法；

B、依据树状河系的有向拓扑树，综合stroke对象语义、几何特征及拓扑特征，从河口出发，采取下游向上游追踪方法构建树状河系层次关系；

C、依据树状河系层次关系自动识别包括河流间距与河网密度的结构特征，提出整体数量确定和分层选取等算法，实现树状河系的自动简化，其具体包括以下步骤：

步骤100：确定整体选取数量

整体选取数量用方根模型确定，方根模型如(1)式所示：

式中：n_F 为新编地物数量；n_A 为原始地物数量；M_A 为原始地图比例尺分母； M_F 为新编地图比例尺分母，x为经验系数，x的取值范围通常为1-5；

步骤200：由外及内分层剔除叶结点

确定河系的选取数量后，通过河流剔除方式实现河流的选取；河流的选取通过由外及内分层河流剔除的方法；由外及内分层河流剔除选取方法是一种循环处理方法，每一次循环包括四个步骤：

步骤1：遍历整条河系，根据河系层次，统计各个层次的子悬挂弧；

步骤2：将剔除数量分配到各个层次；

步骤3：在各个层次的剔除数量分配到各个子流域；

步骤4：在子流域内部同一个层次上依据河流长度和河流间距剔除河流；

如此循环，直至剔除的河段数量满足根据方根模型确定的整体剔除总数，循环结束；

步骤2中，选取数量非均等分配，将整体的剔除指标分配到各个层次的河流，各个河流分配到的数量按下述公式计算：

式中， n_Ci 为第i层河流的剔除数量；n_C 为总的剔除数量；n_mi 为第i层子悬挂数量；n_m为各个层次的子悬挂弧总数；

步骤4中，应用式(3)采用加权求和的方式计算每一条河流的重要性指数IR:

IR＝αL+βD (3)

式中，α、β分别为河流长度L和河流间距D的权重系数，介于0-1之间且累加和为1；

其中，当存在两条河流的重要性指数IR相同时，选择max(α、β)对应的指标进行判断；若权重系数α、β相等，默认按河流长度指标进行选取；若长度指标也相等，则随机任选其一。

2.根据权利要求1所述的stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法，其特征在于，构建树状河系层次关系的具体过程包括：

步骤1，以河系河口作为追踪起始结点，河口关联弧段作为追踪弧段，得到弧段的另一个结点，将其作为追踪结点；

步骤2，追踪结点关联弧段作为stroke候选集R{AOP，AOR，…}，并计算弧段夹角{∠AOP，∠AOR，…}；

步骤3，依据河流名称、河流类别、夹角值的优先级顺序依次建立stroke，且保证一个弧段只能在一个stroke结构中，直至R＝Φ；

步骤4，重复步骤2、步骤3，直至无法得到追踪弧段；

步骤5，上面的追踪弧段构成RivStroke，同时记录下RivStroke中所有的追踪结点，将追踪结点作为河系河口，迭代步骤1到步骤4，直到没有追踪结点。

3.根据权利要求2所述的stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法，其特征在于，构建时，选择有向拓扑树中高等级河数量最多的或者长度最长的结点作为该河系河口，且保证一个河系只有一个河口。

4.根据权利要求1所述的stroke特征约束的树状河系层次关系构建及简化方法，其特征在于，在建立树状河系层次关系时，连接的判断原则包括以下两大类：

(1)语义一致性：首先将河流名称相同的河流弧段连接为同一stroke，然后将河流类别相同的河流弧段连接为同一stroke；

(2)方向一致性：相连弧段符合良性延续性原则，连接过渡自然，同时夹角越接近180°，越可能连接为同一stroke；流向相反的河流不能连接为同一stroke。