[发明专利]一种航海图等深线平滑性的评估方法

权利要求书

1.一种航海图等深线平滑性的评估方法，其特征在于：

a、读取海图上某条等深线上全部节点的平面位置的图上坐标；

b、提取等深线上的第一个节点，记作当前节点；

c、判断当前节点是否为该等深线上的首(或末)个节点，如果是，进入步骤d；反之，提取等深线上当前节点的前一个和后一个节点，记作前节点、后节点，进入步骤f；

d、判断该等深线是否为闭合等深线，如果是，进入步骤e，反之进入步骤i；

e、如果当前节点是等深线上的首个节点，则提取等深线的末个节点和后一个节点，记作前节点、后节点，如果当前节点是等深线上的末个节点，则提取等深线的前一个节点和首个节点，记作前节点、后节点；

f、将当前节点与前节点连接的线段记作前线段、当前节点和后节点连接的线段记作后线段、前节点和后节点连接的线段记作对线段，计算前线段与后线段的夹角为α_i、对线段的图上长度d_i-1,i+1，计算α_i与d_i-1,i+1比值，作为等深线在当前节点处的弯曲度为ξ_i；

g、将前线段和后线段组合成一条折线，采用二次B样条曲线拟合方法对该折线进行曲线拟合，计算当前节点到拟合曲线的最短距离，作为等深线在当前节点处的光滑离差γ_i；

h、求取当前节点、前节点、后节点为顶点所构三角形的外接圆，计算前线段、后线段到外接圆对应圆弧的弦距取两弦距的最大值，作为等深线在当前节点处的最大弦距

i、提取等深线上下一个节点作为当前节点，循环步骤c～h，直至所有节点遍历完毕为止；

j、根据等深线在每个二维节点处计算出的弯曲度ξ_i、光滑离差γ_i、弦距计算等深线的弯曲度ξ、光滑离差γ和最大弦距d_max，计算方法为：

2.根据权利要求1所述的一种航海图等深线平滑性的评估方法，其特征在于：所述步骤f中，将当前节点与前节点连接的线段记作前线段、当前节点和后节点连接的线段记作后线段、前节点和后节点连接的线段记作对线段，计算前线段与后线段的夹角为α_i、对线段的图上长度d_i-1,i+1，计算α_i与d_i-1,i+1比值，作为等深线在当前节点处的弯曲度为ξ_i；设当前节点、前节点、后节点的平面坐标依次为(x_i,y_i)，(x_i-1,y_i-1)，(x_i+1,y_i+1)，则α_i、d_i-1,i+1、ξ_i的计算公式依次为：

3.根据权利要求1所述的一种航海图等深线平滑性的评估方法，其特征在于：所述步骤g中，将前线段和后线段组合成一条折线，采用二次B样条曲线拟合方法对该曲线进行曲线拟合，计算当前节点到拟合曲线的最短距离，作为等深线在当前节点处的光滑离差γ_i；其计算方法如下：

设当前节点、前节点、后节点的平面坐标依次为(x_i,y_i)，(x_i-1,y_i-1)，(x_i+1,y_i+1)，其所组成的折线采用二次B样条曲线拟合的矩阵形式为：

在拟合曲线上等间距取100个间隔点，这些等间隔点的平面坐标为：

计算当前节点到这些等间隔点的距离，取其中的最小值作为等深线在当前节点处的光滑离差γ_i：

4.根据权利要求1所述的一种航海图等深线平滑性的评估方法，其特征在于：所述步骤h中，求取当前节点、前节点、后节点为顶点所构三角形的外接圆，计算前线段、后线段到外接圆对应圆弧的弦距取两弦距的最大值，作为等深线在当前节点处的最大弦距其计算方法如下：

设当前节点、前节点、后节点的平面坐标依次为(x_i,y_i)，(x_i-1,y_i-1)，(x_i+1,y_i+1)，计算三角形外接圆的圆心O坐标和半径r_i：

分别计算出圆心O到前线段、后线段的距离

取两弦距的最大值，作为等深线在当前节点处的最大弦距