CN103824510A - 一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，对POI点集进行网格划分；若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，求取Delaunay三角网，根据所求得的Delaunay三角网求取该网格中所包含每个POI点所对应的Voronoi图；根据地图具体应用需求，确定每个POI点的最终显示等级；根据所要确定保留的POI点与周边网格中已确定的POI点的距离，最终确定每个网格所保留的POI点，本发明方法筛选保留的POI能够更好地体现其在空间分布的权重,并且提高了地图数据编译效率。

Description

一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法

技术领域

本发明涉及一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法。

背景技术

电子地图在不同的比例尺下，显示的POI稀疏程度不同，因此对地图厂家提供的POI数据源，在显示前有一个筛选处理过程。目前对POI的筛选多是根据地图用途，依据POI的类型划分等级，然后按等级进行筛选，没有考虑到POI的空间分布特性、相邻POI在显示时可能存在的标注相互冲突问题。Voronoi图，又叫泰森多边形或狄利克雷Dirichlet图，它是由一组由连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形组成。POI为导航地图信息，每个POI包含名称、类别、经度、纬度、附近的酒店、饭店，商铺等信息，导航地图数据是整个导航产业的基石。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，提高了地图数据编译效率，解决POI对应的文字标注在地图上显示的相互冲突问题。

本发明具体包括如下步骤：

步骤10、对POI点集进行网格划分；

步骤20、若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，求取Delaunay三角网，根据所求得的Delaunay三角网求取该网格中所包含每个POI点所对应的Voronoi图，所求的POI点所对应的Voronoi图用于确定POI点的显示等级；

步骤30、根据地图具体应用需求，确定每个POI点的最终显示等级；

步骤40、根据所要确定保留的POI点与周边网格中已确定的POI点的距离，最终确定每个网格所保留的POI点。

进一步地，所述步骤10进一步具体为：

将地图数据看作是由一系列的方形网格组成，沿地图的经度、纬度方向按设定的间距进行划分，网格编号从小到大按顺序存放。

进一步地，所述步骤20进一步具体为：

若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，采用逐点插入法先计算Delaunay三角网，再根据Delaunay三角网和Voronoi图的对偶性质，求取该网格中所包含POI点集中每个POI点对应的Voronoi图。

进一步地，所述步骤30进一步具体包括如下步骤：

步骤31、根据地图具体应用需求，由POI 的类型号划分每个POI的显示等级；

步骤32、计算每个POI点对应的Voronoi多边形面积；（注：若某些点的Voronoi图和网格边界线相交，此时要把网格边界线作为该点Voronoi多边形的一部分，从而形成一个封闭的凸多边形。）

步骤33、对于显示等级相同的POI点，根据POI点对应的Voronoi多边形面积大小进行确认每个POI点的最终显示等级。

进一步地，所述步骤40进一步具体为：

把网格中显示等级最大中的Voronoi多边形面积最大的POI点作为预保留点，并判断该点与周边网格的预保留点的距离是否满足距离限制要求，若满足要求，则该点作为该网格确定的保留点；若不满足则选取显示等级次之的点作为预保留点，重新进行限制距离判定，直至找到满足距离限制要求的保留点。

本发明具有如下优点：

对POI数据作网格化划分预处理，以网格为单位计算各点的Voronoi图，大大减少了计算Voronoi图的时间，提高了地图数据编译效率，在筛选POI时加入了距离限制条件，避免了相邻POI名称标注间的相互冲突，在地图数据编译阶段就加入此限制条件筛选POI，在导航终端显示时不需要再采用复杂的避让算法来解决POI名称标注冲突问题，直接显示保留POI即可，较大提升了导航终端地图显示的性能。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明方法执行流程图。

图2为本发明方法具体实施例的网格划分示意图。

图3为本发明方法具体实施例的单个网格生成Voronoi示意图。

图4为本发明方法具体实施例的示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，包括如下步骤：

步骤10、对POI点集进行网格划分；

步骤20、若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，求取Delaunay三角网，根据所求得的Delaunay三角网求取该网格中所包含每个POI点所对应的Voronoi图，所求的POI点所对应的Voronoi图用于确定POI点的显示等级；

步骤30、根据地图具体应用需求，确定每个POI点的最终显示等级；

步骤40、根据所要确定保留的POI点与周边网格中已确定的POI点的距离，最终确定每个网格所保留的POI点。

所述步骤10进一步具体为：

将地图数据看作是由一系列的方形网格组成，沿地图的经度、纬度方向按设定的间距进行划分，网格编号从小到大按顺序存放，且不同比例下的地图网格大小不同。

所述步骤20进一步具体为：

若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，采用逐点插入法先计算Delaunay三角网，再根据Delaunay三角网和Voronoi图的对偶性质，求取该网格中所包含POI点集中每个POI点对应的Voronoi图。

所述步骤30进一步具体包括如下步骤：

步骤31、根据地图具体应用需求，由POI 的类型号划分每个POI的显示等级；

步骤32、计算每个POI点对应的Voronoi多边形面积；

步骤33、对于显示等级相同的POI点，根据POI点对应的Voronoi多边形面积大小进行确认每个POI点的最终显示等级。

所述步骤40进一步具体为：

把网格中显示等级最大中的Voronoi多边形面积最大的POI点作为预保留点，并判断该点与周边网格的预保留点的距离是否满足距离限制要求，若满足要求，则该点作为该网格确定的保留点；若不满足则选取显示等级次之的点作为预保留点，重新进行限制距离判定，直至找到满足距离限制要求的保留点。

具体实施例如下：

步骤一、POI点集网格化划分，地图在不同比例尺下的网格尺寸大小不同，加快计算Voronoi图的速度，解决计算海量POI点数据Voronoi耗时长问题。把全国地图数据沿经度、纬度方向按一定间距进行划分，把全国范围内的地图数据看作是由一系列的方形网格组成，网格编号从小到大按顺序存放，具体划分如图2所示；

步骤二、在各个网格范围内，若一个网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；否则，在该网格范围内，采用逐点插入法先计算Delaunay三角网，再根据Delaunay三角网和Voronoi图的对偶性质，求取该网格中所包含POI点集中每个POI点对应的Voronoi图，完成各个比例下POI数据的网格化划分后，以网格为单位，计算每个网格中所包含POI点集中每个点的Voronoi图，如图3所示为单个网格计算后生成Voronoi图后的实例；

步骤三、根据地图具体应用需求，由POI的类型号，划分各个POI的第1级显示等级，计算各个POI点对应的Voronoi多边形面积，某些点的Voronoi多边形和网格边界线相交，此时要把网格边界线作为该点Voronoi多边形的一部分，从而形成一个封闭的凸多边形，其面积采用下式计算：

其中

为Voronoi多边形上相邻点的x、y坐标，对第1级显示等级相同的POI点对应的Voronoi多边形面积由小到大排序，从而确定每个网格中各个POI点的最终显示等级，设某个网格中有n个POI点第1级显示等级相同，设

表示i点对应的Voronoi多边形面积，

表示i点对应的最终显示等级，则当

时，有；

步骤四、把网格中显示等级最大中的Voronoi多边形面积最大的POI点作为预保留点，并判断该点与周边网格的预保留点的距离是否满足距离限制要求，若满足要求，则该点作为该网格确定的保留点；若不满足则选取最终显示等级次之的点作为预保留点，重新进行限制距离判定，直至找到满足距离限制要求的保留点；

如图4示例所示：对编号为491,909,751和编号为491,936,123这两个相邻网格，根据步骤二和步骤三计算出各点对应的Voronoi多边形面积可以确定，“御香苑”和“天歧祥市场”分别是这两个网格中显示等级最高的点，计算这两个点距离，如符合距离限制条件，则把这两个点作为这两个网格的最终保留点；如这两个点不满足距离限制条件，则选取网491,936,123中最终显示等级次之的“停车场”作为预保留点，判断“御香苑”和“停车场”是否满足距离限制条件，若满足则把“停车场”作为编号为491,936,123的网格的最终保留点。

本发明具有如下优点：

对POI数据作网格化划分预处理，以网格为单位计算各点的Voronoi图，大大减少了计算Voronoi图的时间，提高了地图数据编译效率，在筛选POI时加入了距离限制条件，避免了相邻POI名称标注间的相互冲突，在地图数据编译阶段就加入此限制条件筛选POI，在导航终端显示时不需要再采用复杂的避让算法来解决POI名称标注冲突问题，直接显示保留POI即可，较大提升了导航终端地图显示的性能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤10、对POI点集进行网格划分；

步骤20、若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，求取Delaunay三角网，根据所求得的Delaunay三角网求取该网格中所包含每个POI点所对应的Voronoi图；

步骤30、根据地图具体应用需求，确定每个POI点的最终显示等级；

步骤40、根据所要确定保留的POI点与周边网格中已确定的POI点的距离，最终确定每个网格所保留的POI点。

2.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，其特征在于：所述步骤10进一步具体为：

将地图数据看作是由一系列的方形网格组成，沿地图的经度、纬度方向按设定的间距进行划分，网格编号从小到大按顺序存放。

3.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，其特征在于：所述步骤20进一步具体为：

若网格中只有一个POI点，则直接转到步骤30；若网格中不存在POI点，则不对该网格进行任何操作；若网格中含有一个以上的POI点，则在该网格范围内，采用逐点插入法先计算Delaunay三角网，再根据Delaunay三角网和Voronoi图的对偶性质，求取该网格中所包含POI点集中每个POI点对应的Voronoi图。

4.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，其特征在于：所述步骤30进一步具体包括如下步骤：

步骤31、根据地图具体应用需求，由POI 的类型号划分每个POI的显示等级；

步骤32、计算每个POI点对应的Voronoi多边形面积；（注：若某些点的Voronoi图和网格边界线相交，此时要把网格边界线作为该点Voronoi多边形的一部分，从而形成一个封闭的凸多边形）；

步骤33、对于显示等级相同的POI点，根据POI点对应的Voronoi多边形面积大小进行确认每个POI点的最终显示等级。

5.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图的筛选电子地图点状要素的方法，其特征在于：所述步骤40进一步具体为：

把网格中显示等级最大中的Voronoi多边形面积最大的POI点作为预保留点，并判断该点与周边网格的预保留点的距离是否满足距离限制要求，若满足要求，则该点作为该网格确定的保留点；若不满足则选取显示等级次之的点作为预保留点，重新进行限制距离判定，直至找到满足距离限制要求的保留点。

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