CN107689083B - 用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种信息标注方法及装置，属于地理信息标注领域，具体是涉及一种自适应几何面的信息标注方法及装置。包括：网格划分步骤，将待标记几何面的最小外接矩形划分为若干网格；网格标记步骤，采用不同编码分别标记与所述几何面相交网格以及与所述几何面不相交网格；网格腐蚀步骤，遍历网格并将相邻网格中至少存在一个非相交网格的边界网格标记为不相交网格直至剩余相交网格数量满足阈值；位置确定步骤，将剩余的相交网格作为最终的地标位置。因此，本发明具有如下优点：本发明减少了计算机视觉和人的视觉差异，使几何信息的表达更加准确和美观，提升了可视化视觉体验，因此本发明是一种自适应几何面的标注信息放置方法。

Description

用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法及装置
技术领域
本发明涉及一种信息标注方法及装置，属于地理信息标注领域，具体是涉及一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法及装置。
背景技术
GIS行业中将现实中的基本地理数据(如土地，水系，房屋，行政面等)统称为空间数据，空间数据的通俗理解为：几何数据+属性信息。数据可视化在计算机视觉研究上一直是热点，在GIS行业数据可视化中，几何数据的显示是所有GIS应用的基础，几何数据信息标注显示是制图和空间数据展示的基本应用，几何数据在数学上简单分为点线面三种，本专利着重解决几何面的标注信息放置问题，即几何面的信息如何放置在几何面内部的合适位置上，以适应美学角度提升用户体验。
几何面的标注信息生成方法技术主要在于要确定几何面的中心位置，这不同于数学上的中心，标注信息的位置必须给人视觉上的美感。先看看目前多家在线地图中面标注不如人意的示例，如图1-4所示，椭圆位置是视觉上应该在的位置，矩形为地图实际标注位置。
图1-4是在1:500比例尺下标注，从图中可以发现在对“汤逊湖”标注的时候，各家厂商在线地图标注的位置不同，究其原因是因为目前在对复杂几何多边形标注的时候没有有效的标注方法。这里对于常规多边形几何面不做说明，常规正多边形几何体标注最佳位置就在标注的几何中心位置，标注不准确的一般都是非正多边形。
目前在GIS行业中有一种较常用的标注方法：先找出几何数据的骨骼线的，然后取主骨骼线的上的中点，此点即为最佳标注位置，如图5所示。
图5是计算标注信息放置位置的流程演示图，步骤概括描述分为两步：1：求出所有平行线，此处可能需要花费大量时间，平行线密度越大越多，标注点位置就越精确；2：连接所有相交线的中点，形成骨骼线，并求出骨骼线中点；
骨骼线中点即为标注位置，此时将标注以此为中心建立标注信息将得到较好体验，但是对于一些复杂几何图形此方法可能就不是很符合人的认知。传统几何面标注方法对于实际地理中的复杂图形的标注并不是符合人体视觉感受。骨骼线的标注方法对于较多骨骼线分支的几何图形将发生影响视觉感观的情况，骨骼线在自然界很常见，最常见的就是树叶的脉络，树叶脉络必然有一条主线，我们称之为主骨架线，这条线在视觉上是中心位置，保证左右视觉的对称效果，但是几何面并非像自然中都是对称的几何图形，有很多时候是不对称的多边形，因而，传统的标注方法在多边形的几何标注放置上将有较大缺陷，影响人的感观，难以达到实际生产应用的效果，体现不了计算机视觉效果的准确性，不利于信息化表达。
发明内容
本发明主要是解决现有技术在对多边形进行标注时所存在的视觉效果差的技术问题，提出了一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法及装置。该方法及装置采用网格腐蚀的方法确定地标位置，减少了计算机视觉和人的视觉差异。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，包括：
网格划分步骤，将待标记几何面的最小外接矩形划分为若干网格；
网格标记步骤，采用不同编码分别标记与所述几何面相交网格以及与所述几何面不相交网格；
网格腐蚀步骤，遍历网格并将相邻网格中至少存在一个不相交网格的边界网格标记为不相交网格直至剩余相交网格数量满足阈值；
位置确定步骤，将剩余的相交网格作为最终的地标位置。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，所述网格标记步骤中，采用数组的形式标记并保存各网格，其中，相交网格所在行列位置处的数组元素为1，不相交网格行列位置所在处的数组元素为0。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，所述网格腐蚀步骤中，所述阈值为1，在所述位置确定步骤中，以最后一个相交网格作为地标的中心位置。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，所述网格腐蚀步骤中，将相交网格标记为0，不相交网格标记为1，遍历时将其上下左右网格数据之和小于4的网格确定为边界网格。
一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，包括：
网格划分模块，将待标记几何面的最小外接矩形划分为若干网格；
网格标记模块，采用不同编码分别标记与所述几何面相交网格以及与所述几何面不相交网格；
网格腐蚀模块，遍历网格并将相邻网格中至少存在一个不相交网格的边界网格标记为不相交网格直至剩余相交网格数量满足阈值；
位置确定模块，将剩余的相交网格作为最终的地标位置。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，所述网格标记模块中，采用数组的形式标记并保存各网格，其中，相交网格所在行列位置处的数组元素为1，不相交网格行列位置所在处的数组元素为0。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，所述网格腐蚀模块中，所述阈值为1，在所述位置确定模块中，以最后一个相交网格作为地标的中心位置。
优选的，上述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，所述网格腐蚀模块中，将相交网格标记为0，不相交网格标记为1，遍历时将其上下左右网格数据之和小于4的网格确定为边界网格。
因此，本发明具有如下优点：本发明减少了计算机视觉和人的视觉差异，使几何信息的表达更加准确，提升了可视化视觉体验，因此本发明是一种自适应几何面的标注信息放置方法。
附图说明
附图1是现有技术中百度地图的标注结果示意图；
附图2是现有技术中高德地图的标注结果示意图；
附图3是现有技术中必应地图的标注结果示意图；
附图4是现有技术中谷歌地图的标注结果示意图；
附图5是待标注几何面示意图；
附图6是现有技术标注过程示意图；
附图7a,7b,7c,7d是采用现有技术中非规则面标注位置示意图。
附图8a,8b,8c,8d是采用现有技术中非规则面标注结果示意图。
附图9是本实施例的数据处理方法示意图。
附图10是本实施例的数据索引示意图；
附图11-13是本实施例的数据索消除过程示意图；
附图14是本本实施例确定的地标位置示意图。
附图15-16是边界位置确定示意图。
附图17是本实施例的主要流程步骤示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例的方法流程如图17所示，具体流程为：
步骤1：对几何面数据创建索引；
步骤2：遍历索引中为1的值，消除最外圈索引；
步骤3：循环2步骤直到求出一个最终标注位置，即是标注放置最佳位置。
本实施的标注示意流程如图9所示。图9中待标注的为一个几何面，与传统技术不同，本实施例不用平行线做多次切割求平行线，而是直接使用一定大小的格网分割此几何图形，得到第二幅图像数据，在此，只需记录这些方块内的数据，使用一个数组即可记录分割的全部数据。
然后，通过一圈一圈的消除最外圈的数据，首先得到外圈的数据，再得到内圈的数据，最后得到预定面积的一圈数据即是我们需要得到的一个几何标注的点。
简单来讲，本实施例的处理方法就像把数据的外圈一圈圈腐蚀，腐蚀到最后只剩一点，这就是我们要找的标注位置了。
因此，本实施例中最关键的步骤是将一圈圈不需要的数据去除，得到最后的中心标注点。要想除去外圈数据，必须对数据的格网做索引计算，首先我们将数据位置编码，如图10所示。
从图10中可以看到编码完成以后，和几何面相交的数据索引为1，不相交的地方索引为0。
编码完成之后对外部索引为1的数据位置做消除，一次消除的演示如图11所示，图中，深颜色区域为1的索引消除为0。
二次消除效果如图12所示，深颜色区域索引为1的消除为0。
三次消除效果如图13所示，最内一圈区域索引为1的消除为0，最后得到白色1的索引不可消除了，即是标注放置的起始位置，标注效果如图14所示。
在消除的计算当中，可以采用各种腐蚀算法来对外围进行消除。针对消除，本实施例也提出了一种新的方法，如图13所示，如果一个索引的值为1，并且索引周围的上下左右值的和小于4，则认为是边界。图15中白色索引就是内部的，消除的时候不用消除，周围的全部消除为0。
图16中的白色索引就是一个边界索引了，那么消除的时候即可将1值变为0即可。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，其特征在于，包括：
网格划分步骤，将待标记几何面的最小外接矩形划分为若干网格；
网格标记步骤，采用不同编码分别标记与所述几何面相交网格以及与所述几何面不相交网格；
网格腐蚀步骤，遍历网格并将相邻网格中至少存在一个不相交网格的边界网格标记为不相交网格直至剩余相交网格数量满足阈值；
位置确定步骤，将剩余的相交网格作为最终的地标位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，其特征在于，所述网格标记步骤中，采用数组的形式标记并保存各网格，其中，相交网格所在行列位置处的数组元素为1，不相交网格行列位置所在处的数组元素为0。
3.根据权利要求1所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，其特征在于，所述网格腐蚀步骤中，所述阈值为1，在所述位置确定步骤中，以最后一个相交网格作为地标的中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注方法，其特征在于，所述网格腐蚀步骤中，将相交网格标记为0，不相交网格标记为1，遍历时将其上下左右网格数据之和小于4的网格确定为边界网格。
5.一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，其特征在于，包括：
网格划分模块，将待标记几何面的最小外接矩形划分为若干网格；
网格标记模块，采用不同编码分别标记与所述几何面相交网格以及与所述几何面不相交网格；
网格腐蚀模块，遍历网格并将相邻网格中至少存在一个不相交网格的边界网格标记为不相交网格直至剩余相交网格数量满足阈值；
位置确定模块，将剩余的相交网格作为最终的地标位置。
6.根据权利要求5所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，其特征在于，所述网格标记模块中，采用数组的形式标记并保存各网格，其中，相交网格所在行列位置处的数组元素为1，不相交网格行列位置所在处的数组元素为0。
7.根据权利要求5所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，其特征在于，所述网格腐蚀模块中，所述阈值为1，在所述位置确定模块中，以最后一个相交网格作为地标的中心位置。
8.根据权利要求5所述的一种用于地理信息系统的自适应几何面信息标注装置，其特征在于，所述网格腐蚀模块中，将相交网格标记为0，不相交网格标记为1，遍历时将其上下左右网格数据之和小于4的网格确定为边界网格。
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