電子海圖島嶼多邊形簡化與合并算法研究.pdf

1、隨著電子海圖技術的日益發(fā)展，其應用領域不斷擴大。本論文以電子海圖服務于近水面飛行器航路規(guī)劃時對島嶼進行規(guī)避的特定應用為背景，針對島嶼的簡化與合并問題進行深入的研究。由于矢量電子海圖中描述島嶼使用的是一系列離散的點數(shù)據(jù)，島嶼簡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)點個數(shù)和減少島嶼的個數(shù)，降低應用島嶼數(shù)據(jù)進行航線設計時的計算復雜度，提高應用效率。 針對實際島嶼形態(tài)各異，彎曲復雜的特點，對島嶼的形態(tài)特

2、征進行了仔細的分析，提出了基于直線段繞動方向的島嶼彎曲識別方法和基于凸殼的島嶼形態(tài)整體識別方法，并建立了有效的數(shù)學模型對島嶼形態(tài)進行合理的表達。本論文在對多種經(jīng)典的曲線化簡算法進行比較分析的基礎上，結合實際應用的特點，選擇Douglas-Peucker算法作為基本的島嶼簡化算法模型，并對基本模型進行了改進使之充分滿足特定的應用。為了提高算法的執(zhí)行效率，重點研究了改進后算法的實現(xiàn)方法，提出了切實可行的高效率的實現(xiàn)方法。在島嶼合并方面，針對

3、合并時多邊形間鄰近沖突的檢測方法和島嶼合并的實施方法兩個關鍵問題進行了深入的研究，提出了對島嶼數(shù)據(jù)構建約束Delaunay三角網(wǎng)的方式進行島嶼間鄰近關系分析的方法，解決了多邊形間沖突檢測的難題。提出了“切線演化”島嶼合并方法，可以通過控制演化閾值的方式，得到滿意的符合應用條件的島嶼合并結果。 應用從實際海圖中提取的島嶼數(shù)據(jù)，采用本文提出的島嶼簡化與合并算法，對島嶼進行了化簡和合并操作，結合化簡與合并后的結果對新算法的正確性和合理