[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

摘要

本发明公开了一种规则地理实体空间几何数据的精细组织方法。首先采集规则地理实体及部件几何信息，然后抽象简化规则地理实体及其部件，再提取特征点，创建规则地理实体区域三角面网络即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，最后优化三角面网络，完成Delaunay三角面网络。本发明的优点是精细表达了规则地理实体的空间几何结构，使得地理实体内部具有了空间拓扑关系的描述，为解决智慧城市规则地理实体空间几何数据的精细组织及内部最优路径分析等精细分析问题提供一种可行的方法。

主权项

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…An}；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…Bn}；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…An);(B1,B2,B3…Bn)}；(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vn和an，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VT及部件特征点集AT表示为：VT={v1,v2,v3…vn}，A1T={a1,a2…ai}，A2T={ai+1,ai+2…aj}，A3T={aj+1,aj+2,aj+3…}，……；则地理实体总体特征点集为：T={VT,A1T,A2T,A3T…AnT}；(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={vm…,an…}；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…pn，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,pn‑1,pn)}；(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p1pn‑1的三角形(p1,pn‑2,pn‑1)和(p1,pn‑1,pn)组成的凸四边形进行判定，若公共边p1pn‑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p1pn‑1,连接短对角线pn‑2pn，生成新的三角形(p1,pn‑2,pn)和(pn‑2,pn‑1,pn)；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。