CN102646409A

CN102646409A - 全球多粒度电子海图的自动调度显示方法

Info

Publication number: CN102646409A
Application number: CN2012100401328A
Authority: CN
Inventors: 翟京生; 陆毅; 刘灿由; 夏启兵; 陈长林
Original assignee: 92859 FORCES PLA
Current assignee: 92859 FORCES PLA
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明涉及一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，包括以下步骤：(1)将所有电子海图的矩形范围与视窗矩形范围进行交叉判断，选择与视窗范围有相交的电子海图载入内存；(2)对与视窗范围有相交的每个电子海图进行比例尺判断，如果电子海图的比例尺在比例尺阈值显示范围内，则将该电子海图进行显示，否则不予显示；(3)判断电子海图的外接多边形是否充满整个视窗区域，如果未充满整个视图区域，则采用凸多边形覆盖方法对海图空白区补充显示。本发明设计合理，实现了全球多比例尺电子海图的自动调度显示功能，使得视图效果得到明显的改善，解决了全球多粒度电子海图的调度显示问题。

Description

全球多粒度电子海图的自动调度显示方法

技术领域

本发明属于数字图形处理领域，尤其是一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法。

背景技术

全球电子海图具有多粒度性，即比例尺系列不固定(不同地区的海图具有不同的比例尺系列)、区域分布不均匀(近海、港口及沿航线方向分布较密)、重叠区域多等特点，这给电子海图的显示处理带来了很大的困难。全球电子海图包括不同海区的大量图形数据，而在实际应用中，往往需要在同一个屏幕上显示多幅海图，但是由于电子海图受测量条件、航行需求、海洋区域连续性等多种条件限制，形成了相互重叠、区域不规则、局部连续等多粒度特点，且图幅外框并不一定是矩形，这导致海图各区域的系列比例尺不一致、疏密分布不均匀、各海图间存在重叠区域等情况，这些特点给电子海图的显示处理带来了很大的困难，如果采用现有的LOD技术处理多比例尺电子海图会出现图形重叠、模糊不清或留有空白等问题，难以实现有效的显示功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够将不同比例尺电子海图进行有效调整的全球多粒度电子海图的自动调度显示方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，包括以下步骤：

(1)将所有电子海图的矩形范围与视窗矩形范围进行交叉判断，选择与视窗范围有相交的电子海图载入内存；

(2)对与视窗范围有相交的每个电子海图进行比例尺判断，如果电子海图的比例尺在比例尺阈值显示范围内，则将该电子海图进行显示，否则不予显示；

(3)判断电子海图的外接多边形是否充满整个视窗区域，如果未充满整个视图区域，则采用凸多边形覆盖方法对海图空白区补充显示。

而且，所述步骤(2)的比例尺阀值采用出声思维法以实验方式获得。

而且，所述的比例尺阀值为[M/6，M*13]，其中：M为实际的比例尺。

本发明的优点和积极效果是：

本发明设计合理，通过对不同比例尺电子海图的分析确定自动调度显示的原则，通过出声思维法进行地图学认知试验获得各比例尺海图的显示阈值，以视窗矩形相交判断、比例尺阈值控制及凸多边形覆盖分析等多种方法实现了全球多比例尺电子海图的自动调度显示功能，对不同比例尺电子海图进行优化显示控制，解决了全球多粒度电子海图的调度显示问题。

附图说明

图1是小比例尺下不显示大比例尺海图的示意图；

图2是大比例尺下不显示小比例尺海图的示意图；

图3是大比例尺下依然显示小比例尺海图的示意图；

图4是比例尺阈值控制前的显示效果图；

图5是比例尺阈值控制后的显示效果图；

图6是比例尺阈值控制后出现空白区的显示效果图

图7是采用多种方式互补综合控制后的显示效果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，是针对不同比例尺的电子海图自动调度显示在屏幕上以满足人眼的视觉感受。本自动调度显示方法基于以下处理原则：

1、不显示大比例尺海图的情况：当用户逐渐缩小地图，显示比例尺逐渐变小，以致看不清某些大比例尺海图图幅，此时，不显示大比例尺图幅，如图1所示，粗线条框表示视窗范围，细线条矩形框表示各个海图的图幅范围，在显示比例尺缩小过程中，看不清的海图将不予显示。

2、不显示小比例尺海图的情况：当用户逐渐放大地图，显示比例尺逐渐变大过程中，会导致大小比例尺海图图幅互相压盖情况，此时，应适时隐藏小比例尺海图，显示大比例尺的海图，如图2所示，即：在比例尺放大时，应显示较详细的海图。

3、大比例尺下依然显示小比例尺海图的情况：在用户放大地图过程中，如果大比例尺的海图没有充满整个视窗范围，部分区域没有相应的大比例尺海图。此时，则应该显示该区域较小比例尺的海图而不应留空，如图3所示，即：在比例尺较大，而屏幕范围内某一区域又没有相应大比例尺海图的情况下，显示覆盖该区域的小比例尺海图。

基于以上原则，我们可以将其抽象为计算机能够识别处理的三个规则：1、地图视窗区域内不能有空白处，除非这个区域没有任何比例尺数据；2、同一区域尽量选择一个较大比例尺海图进行显示；3、若有部分叠加则：大比例尺海图在前，小比例尺海图在后。在上述三个规则中，规则1最为重要，应要确保视窗区域无空白，并在人眼能够识别的情况下，尽量显示较大比例尺的海图以显示更详实的信息，在看不清的情况下，显示较小比例尺海图，同时在有大小比例尺相互叠加时，大比例尺海图保持前端显示。

通过上述分析，本发明提出一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，具体包括如下步骤：

步骤1：将所有电子海图的矩形范围与视窗矩形范围进行交叉判断，选择与视窗范围有相交的电子海图载入内存。

在进行全球多比例尺海图调度显示时，为提高显示效率，需要将这些电子海图载入内存，即：将与视窗范围有重叠的所有海图选取出来，并按比例尺从大到小排序记录为集合V1；排序的目的是有助于更快地判断地图显示与否。如果这些海图全部显示则同一区域内时，可能出现多比例尺海图相互压盖或看不清的情况，因此，还应该对其做下一步的处理过程。

步骤2：对与视窗范围有相交的每个电子海图进行比例尺判断，进行比例尺阈值控制显示，即：如果该电子海图的比例尺在比例尺阈值显示范围内，则将该电子海图进行显示，否则不予显示。

在本步骤中，电子海图的比例尺阀值为[M/6，M*13]，其中：M为实际的比例尺。本步骤根据每个海图的比例尺M与当前地图缩放比例S，当M/6＜S＜M*13，则显示该比例尺海图，记录下显示的海图集V2；同时，为了加快判断并保证很小比例尺下不显示大比例尺海图，对于S＞M*100的比例尺海图在集合V1判断过程不加入集合V1中。

电子海图的比例尺阀值可以采用出声思维法以实验方式获得，该比例尺阀值作为计算机自动判断识别的依据，即：当地图处于某一比例尺时究竟应该选择哪个比例尺的海图进行显示，需要有个定量的判断规则。采用出声思维法进行实验以获取显示显示阈值方法为：以每个海图的实际比例尺分母为基数M(本文中的比例尺均指比例尺分母)，预先指定各个海图的地图比例尺显示阈值为[M/1000，M*1000]，[M/100，M*100]，[M/50，M*50]，[M/25，M*25]，[M/15，M*15]，[M/5，M*5]分别记为1，2，3，4，5，6，六种阈值范围，选择非地图专业人员10人、地图及相关专业人员10人进行出声思维地图认知试验，通过统计分析测试者的言语感受，以找出海图最佳比例尺显示阈值与该海图实际比例尺的关系。

出声思维法实验步骤：被试者坐在计算机前约60cm处，两眼平视屏幕中心，利用鼠标滚轮从全球1∶10000000比例尺海图逐级放大到1∶7500海图，对6种比例尺显示阈值情况分别进行6组测试，每组测试反复3次，在每一个比例尺切换过程，记录被试者的言语感受，并让被试者对每种阈值进行满意度打分，其中0为不满意，1为一般，2为满意，最后统计成表如下所示：

通过对上表进行数据分析可以看出：对第5、第6种比例尺阈值的支持度最高，同时，根据出声思维法中的言语交流理论，言语交流中言语表达者(满意度测试中的被试)和倾听者(满意度测试中的测试者)虽然处于不对称的角色，但同起积极的作用。通过仔细分析最后两种阈值的言语记录，发现虽然在满意度百分率上两者差别不大，但被试者的言语感受却有本质区别：首先，对于第5种阈值[M/15，M*15]，大多数被试者反应在逐级放大过程中(比例尺分母逐渐变小)，地图切换较慢，这说明该阈值的下限较大；其次，对于第6种阈值[M/5，M*5]，大多数被试者逐级缩小过程(比例尺分母逐渐变大)，地图切换过早，这说明该阈值的上限太小；因此，我们在上述范围内通过调整阈值上下限，再进行出声思维测试，通过多次试验，最后得出最佳的比例尺显示阈值为[M/6，M*13]。

通过本步骤比例尺阈值控制处理后，调度显示后电子海图的视觉感受得到了明显提高，如图4及图5所示，图4为本步骤处理前的显示效果图，图5为经本步骤处理后的显示效果图。

步骤3：判断电子海图的外接多边形是否充满整个视窗区域，如果未充满整个视图区域，则采用凸多边形覆盖方法对海图空白区补充显示。

经过比例尺阈值控制后，在地图放大过程中，如果区域不存在大比例尺海图，则会出现海图空白区，如图6所示，为提高多比例尺电子海图的显示效率，同时为解决比例尺阈值控制后出现海图空白区，本步骤采用凸多边形覆盖方法对海图的显示过程进行综合控制，其方法为：对显示的所有海图集求其外包凸多边形，判断该凸多边形是否覆盖整个视窗区域，如果没有完全覆盖，则从集合V1中未显示的海图按比例尺顺序逐个选取加进集合V2中，直到集合V2的外接多边形充满整个视窗区域为止。经本步骤处理后的显示效果得到了明显的改善，有效地消除了海图空白区，如图7所示。

通过以上三个步骤处理，有效地实现了针对不同比例尺电子海图的自动调度显示功能。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，其特征在于：所述步骤(2)的比例尺阀值采用出声思维法以实验方式获得。

3.根据权利要求1或2所述的全球多粒度电子海图的自动调度显示方法，其特征在于：所述的比例尺阀值为[M/6，M*13]，其中：M为实际的比例尺。