[发明专利]一种等值线的平滑方法、系统及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种等值线的平滑方法、系统及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取网格数据；所述网格数据包括多个节点数据；通过立方卷积插值对网格数据进行逐列插值和/或逐行插值以获得加密数据；逐行或逐列对所述加密数据进行等值线追踪以平滑所述等值线。以上方法能够使得经过平滑后的等值线既满足上面所述的特性，又不会出现等值线相交的情况。

技术领域

本发明是关于地球物理数据处理领域，特别是关于一种等值线的平滑方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

等值线是一种用来表示在空间上具有连续分布的线性特征，为空间数据的判别提供了诸多便利，可更加直观地把握数据的空间变化特征，已经广泛应用于测绘、地质、水文、气象、地球物理等领域，常见的名称包括等温线、等压线、等高线、等势线等。从计算机图形学的角度讲，其具有以下特性：1)通常是一条光滑的连续曲线；2)一般不相互交错。

随着空间数据处理的精细化，对等值线绘制的效果要求也越来越高，在保证数据精度的情况下，为了使等值线图更加美观，呈现出更加完美的数据形态。等值线追踪大部分都以网格数据为基础，根据点的空间特性进行相连，从而形成的图形在空间表现为折线，在局部会呈现尖刺状，要使其更加符合实际情况、更加美观，等值线平滑是必不可少的步骤。常用的等值线平滑方法可分为两类：线平滑法和数据平滑法。线平滑法主要是在已有等值线的基础上，通过选择相应函数对等值线的特征点进行曲线拟合，即直接在已有等值线的基础上进行平滑，常用的函数有张力样条函数、Bezier函数等。大部分是依据相邻点求解折线段的斜率，然后构建多项式进行拟合，进行曲线插值或是切线抹角法，使等值线更加圆滑。虽然该方法能够完成等值线圆滑，但是在处理过程可能出现等值线相交情况，因此比较适合原始数据质量高、等值线空间分布比较稀疏、对处理结果不够严格的情况.。如图1A为正常追踪的等值线，图1B为经过平滑的等值线，等值线存在局部相交，虽然可以通过调整函数的参数来保证局部不相交，但是针对大范围数据还是会存在相交，同时会增加数据处理的工作量。数据平滑法主要是从原始数据入手，通过滤波的方式对原始进行处理，比如均值滤波、中值滤波等方法，使原始数据更加光滑平缓，进而再进行等值线追踪。即通过平滑原始数据实现等值线平滑。虽然该方法虽然可以实现数据平滑的效果，但是对局部的细节造成了破坏，还影响等值线在空间的分布，进而降低后期的数据解释处理的精度，因此比较适合对处理精度要求不高的情况，即对原始数据进行平滑，然后再追踪等值线。如图2A为正常追踪的等值线，图2B为经过一次均值滤波后绘制的等值线，等值线从整体上更加平滑，滤波次数越多，数据会越平滑。但是可以看到图2B中明显缺少了一个区域，这是因为滤波后会把局部梯度较大的区域变平缓，进而导致等值线缺失。

因此需要发明一种新的等值线平滑方法，使得经过平滑后的等值线既满足上面所述的特性，又不会出现等值线缺失的情况。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等值线的平滑方法、系统及计算机可读存储介质，其能够使得经过平滑后的等值线既满足上面所述的特性，又不会出现等值线缺失的情况。

为实现上述目的，本发明提供了一种等值线的平滑方法，所述方法包括：

获取网格数据；所述网格数据包括多个节点数据；

通过立方卷积插值对网格数据进行逐列插值和/或逐行插值以获得加密数据；

逐行或逐列对所述加密数据进行等值线追踪以平滑所述等值线。

优选的，所述通过立方卷积插值对网格数据进行逐列插值和/或逐行插值以获得加密数据包括：

逐行和/或逐列获取待插值点；

获取所述待插值点邻域的一个或多个方向的节点数据；