電子海圖島嶼多邊形簡(jiǎn)化與合并算法研究.pdf

1、隨著電子海圖技術(shù)的日益發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。本論文以電子海圖服務(wù)于近水面飛行器航路規(guī)劃時(shí)對(duì)島嶼進(jìn)行規(guī)避的特定應(yīng)用為背景，針對(duì)島嶼的簡(jiǎn)化與合并問(wèn)題進(jìn)行深入的研究。由于矢量電子海圖中描述島嶼使用的是一系列離散的點(diǎn)數(shù)據(jù)，島嶼簡(jiǎn)化與合并的目的是在盡可能不損失島嶼形態(tài)特征的前提下盡量減少描述島嶼的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)和減少島嶼的個(gè)數(shù)，降低應(yīng)用島嶼數(shù)據(jù)進(jìn)行航線設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度，提高應(yīng)用效率。 針對(duì)實(shí)際島嶼形態(tài)各異，彎曲復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)島嶼的形態(tài)特

2、征進(jìn)行了仔細(xì)的分析，提出了基于直線段繞動(dòng)方向的島嶼彎曲識(shí)別方法和基于凸殼的島嶼形態(tài)整體識(shí)別方法，并建立了有效的數(shù)學(xué)模型對(duì)島嶼形態(tài)進(jìn)行合理的表達(dá)。本論文在對(duì)多種經(jīng)典的曲線化簡(jiǎn)算法進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，選擇Douglas-Peucker算法作為基本的島嶼簡(jiǎn)化算法模型，并對(duì)基本模型進(jìn)行了改進(jìn)使之充分滿足特定的應(yīng)用。為了提高算法的執(zhí)行效率，重點(diǎn)研究了改進(jìn)后算法的實(shí)現(xiàn)方法，提出了切實(shí)可行的高效率的實(shí)現(xiàn)方法。在島嶼合并方面，針對(duì)

3、合并時(shí)多邊形間鄰近沖突的檢測(cè)方法和島嶼合并的實(shí)施方法兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，提出了對(duì)島嶼數(shù)據(jù)構(gòu)建約束Delaunay三角網(wǎng)的方式進(jìn)行島嶼間鄰近關(guān)系分析的方法，解決了多邊形間沖突檢測(cè)的難題。提出了“切線演化”島嶼合并方法，可以通過(guò)控制演化閾值的方式，得到滿意的符合應(yīng)用條件的島嶼合并結(jié)果。 應(yīng)用從實(shí)際海圖中提取的島嶼數(shù)據(jù)，采用本文提出的島嶼簡(jiǎn)化與合并算法，對(duì)島嶼進(jìn)行了化簡(jiǎn)和合并操作，結(jié)合化簡(jiǎn)與合并后的結(jié)果對(duì)新算法的正確性和合理