CN109816749A - 图斑地图符号填充方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于计算机技术领域，提供了图斑地图符号填充方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：获取待填充地图符号的图斑；根据预设的剖分规则，对图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；基于预设的划分规则，对各个子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；根据待填充区域的几何特征，确定待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑。本发明的图斑地图符号填充方法能够很好地反映其形状特征，并且地图符号填充的饱和度和边界填充效果好。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种图斑地图符号填充方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
图斑符号填充是土地利用数据可视化表达的关键步骤，一般是指在闭合的多边形图斑内设置一定的间隔距离连续绘制特定的图案，以将地图要素转换为用户可识别的象形符号，从而直观、形象的描述填充区域的地图内容。在进行地图符号填充过程中，需要顾及填充区域特征合理配置地图符号，以自适应地表征地理要素空间格局分布及变化规律。
对于耕地、林地、园地等主要土地利用要素，现有技术多采用“品字型”或“井字型”符号进行填充，并对符号填充过程中因地图要素负载量增加使图面出现的边界处图形压盖问题进行了修复。由于“品字型”或“井字型”符号按照面域延展规范纹理布局，因此其可以很好地处理平原地区的规则图斑。然而，土地利用图斑形状受自然地理环境特征影响大，低山丘陵、谷地等地形处多为形状多样、宽窄不一、凹凸起伏的复杂图斑，若依据“品字型”或“井字型”符号对上述图斑进行填充，则会出现面状区域内符号布局不均匀以及狭长区域内符号少或无符号等问题。为此，现有技术还进一步提出了一种基于多边形单纯剖分的复杂地类图斑符号填充方法，该方法基于“单纯形”概念，基于约束Delaunay三角网将地类图斑剖分为单纯形，并据此将图斑分为狭长与二维延展部两部分，分类别进行填充。然而，这种方法仍然不能很好地适应复杂图斑的形状特征，对复杂图斑的剖分有些粗糙，导致二维延展部分同样会出现部分区域符号少或无符号问题，同时，在边界处所填充符号虽不会产生空间压盖等冲突，但其对边界轮廓的概括并不准确。
由此可见，现有的图斑符号填充方法不能很好地反映复杂图斑的形状特征，并且符号填充的饱和度和边界填充效果不好。
发明内容
本发明实施例提供一种图斑地图符号填充方法，旨在解决现有的图斑符号填充方法不能很好地反映复杂图斑的形状特征，并且符号填充的饱和度和边界填充效果不好的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种图斑地图符号填充方法，包括如下步骤：
获取待填充地图符号的图斑；
根据预设的剖分规则，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；
基于预设的划分规则，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；
根据所述待填充区域的几何特征，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；
基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
本发明实施例还提供一种图斑地图符号填充装置，包括：
图斑获取单元，用于获取待填充地图符号的图斑；
图斑剖分单元，用于根据预设的剖分规则，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；
局部划分单元，用于基于预设的划分规则，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；
地图符号填充单元，用于根据所述待填充区域的几何特征，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；以及
图斑填充边界优化单元，用于基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的图斑地图符号填充方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述的图斑地图符号填充方法的步骤。
本发明实施例提供的图斑地图符号填充方法，按照预设的剖分规则、局部划分规则对获取到的待填充地图符号的图斑进行整体剖分和局部划分，得到可表征该图斑各个划分区域的形状特征的待填充区域，并且根据各待填充区域的几何特征，确定各待填充区域所采用的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照相应的填充类型进行地图符号的填充，充分地考虑到各填充区域的几何特征的差异性，使得填充的效果更为贴合待填充区域的几何特征，提高填充效果和效率；同时基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，进一步提高了图斑填充的效果和饱和度。因此，本发明方法很好地解决了现有技术中的图斑填充方法不能很好地反映复杂图斑的形状特征，并且符号填充的饱和度和边界填充效果不好的问题。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图；
图2是本发明第二实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的复杂狭长图斑剔除分支悬挂线示意图；
图4是品字型填充方式示意图；
图5是本发明实施例提供的复杂狭长图斑三角形面集合识别及三角形归类示意图；
图6是本发明第三实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图；
图7是本发明实施例提供的复杂狭长图斑局部精细划分聚合的示意图；
图8是本发明第四实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图；
图9是本发明第五实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图；
图10(a)是本发明实施例提供的基于外缓冲约束规则下的地图符号点移位示意图；
图10(b)是本发明实施例提供的基于内缓冲约束规则下的地图符号点移位示意图；
图11(a)是未对填充后的图斑边界做内、外缓冲处理前的填充效果示意图；
图11(b)是对填充后的图斑边界做内、外缓冲处理后的填充效果示意图；
图12(a)是采用品字型直接填充图斑的填充效果示意图；
图12(b)是基于单纯剖分填充方法填充图斑的填充效果示意图；
图12(c)是采用本发明填充方法填充图斑的填充效果示意图；
图13是本发明实施例提供的一种图斑地图符号填充装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本发明实施例提供的图斑地图符号填充方法，按照预设的剖分规则、局部划分规则对获取到的待填充地图符号的图斑进行整体剖分和局部划分，得到可表征该图斑各个划分区域的形状特征的待填充区域，并且根据各待填充区域的几何特征，确定各待填充区域所采用的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照相应的填充类型进行地图符号的填充，充分地考虑到各填充区域的几何特征的差异性，使得填充的效果更为贴合待填充区域的几何特征，提高填充效果和效率；同时基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，进一步提高了图斑填充的效果和饱和度。
图1是本发明第一实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图，如图1所示，该图斑地图符号填充方法，包括如下步骤：
在步骤S101中，获取待填充地图符号的图斑。
在步骤S102中，根据预设的剖分规则，对图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域。
在步骤S103中，基于预设的划分规则，对各个子填充区域进行局部划分，得到待填充区域。
在步骤S104中，根据待填充区域的几何特征，确定待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑。
在步骤S105中，基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
本发明实施例提供的图斑地图符号填充方法，按照预设的剖分规则、局部划分规则对获取到的待填充地图符号的图斑进行整体剖分和局部划分，得到可表征该图斑各个划分区域的形状特征的待填充区域，并且根据各待填充区域的几何特征，确定各待填充区域所采用的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照相应的填充类型进行地图符号的填充，充分地考虑到各填充区域的几何特征的差异性，使得填充的效果更为贴合待填充区域的几何特征，提高填充效果和效率；同时基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，进一步提高了图斑填充的效果和饱和度。因此，本发明方法很好地解决了现有技术中的图斑填充方法不能很好地反映复杂图斑的形状特征，并且符号填充的饱和度和边界填充效果不好的问题。
图2是本发明第二实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图，如图1所示，本实施例与上述第一实施例基本相同，其不同之处仅在于：上述步骤S102具体包括步骤S201。
在步骤S201中，基于Delaunay三角网算法，对图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域。
通常以1：10000地形图作为工作底图，将地貌、土地利用类型基本相同，水土流失类型基本一致的土地单元(地块)分为一类，以其为基础调查单元，然后将单元勾绘到地形图上成为图斑。(图上最小图斑面积不小于0.5cm2,实地面积0.5hm2；最大不超过50cm2，实地面积50hm2)图像分割或者矢量图套合，将整个影像划分成若干个小的区域，这样的区域一般叫做图斑或者像斑。
在本示例性实施例中，结合图3，基于约束Delaunay三角网算法，对待填充地图符号的图斑进行三角网剖分，基于三角形分类提取该图斑的初始骨架线，并依据初始骨架线构建拓扑。如图3中，O1P1P2，O2P3P4以及沿着该图斑延伸的线条均为初始骨架线。
经过上述剖分之后，可以得到三角网内的若干三角形，需要对这些三角形进行初步聚类，形成至少一个子填充区域。在聚类时，需要根据所采用填充点符号的填充限制进行操作。
如图4所示，为常用品字型填充示意图，其各部分说明如下：
(1)将品字型符号宽度为记为w，则一个符号的占位面积(a)为a＝w×w；
(2)将品字型符号之间的上下及左右间隔记为q；
(3)将品字型水平方向的偏移量记为x，则
(4)将符号点影响域记为s，并规定s＝(2x)2＝(w+q)2，图4中虚线矩形所示。
具体的剖分方式如下：
首先进行对分支悬挂的骨架线进行剪枝。首先寻找三角网内的III类三角形，如图3中三角形A，以A的内部骨架线结点O1为起点，计算三角形A某一方向的内部骨架线O1P1的长度Lin，以及该方向延伸外部骨架线P1P2的总长度Lout和外部骨架线P1P2所在三角形的面积总和Sout，剪枝的依据首先满足Lout<Lin；其次满足Lout<2x或Sout<s，这里的x等于图4中品字型水平方向的偏移量，s等于图4中符号点影响域。通过上述判断，在图3中需要剪枝的骨架线为O1P2和O2P4。
然后，识别三角形面集合类型。如图3所示，识别剪枝后骨架线交叉口所在的三类三角形，包括三角形A和B，得到交叉口三类三角形面集合{Tcross}＝A+B。利用图3中所有图斑面内三角形对{Tcross}做减操作，得到由{Tcross}所含的III类三角形隔断形成的三角网内非III类三角形组成的多个面集合{Tnocross}，即图5中不同颜色深度所示三角形构成区域。
最后确定三类三角形面归属。如图5中，对于{Tcross}中的任意三角形，以A为例，提取结点O1外邻近两点组成的向量，包括P1P2、P3P4、P5P6，计算任意两个向量的角度并选择角度最大对应的两个向量作为骨架线延展方向，如图5三角形A中，骨架线延展方向为P3P4和P5P6代表的方向，选择这两个向量对应的三角形A中的边中最长边，即与P5P6相交的边，则三角形A归属于与该边共边的三角形，即三角形D。同理得到三角形B归属于三角形C。得到如图5所示的除三角形A和B之外的四个整体部分。
图6是本发明第三实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图，如图6所示，本实施例与上述实施例一基本相同，其不同之处仅在于：上述步骤S103具体包括步骤S301。
在步骤S301中，根据各个子填充区域的图斑宽度，对各个子填充区域进行局部划分，得到待填充区域。
对图斑进行整体剖分主要是依图斑的整体骨架线实现区域的划分，由于划分后得到的子填充区域仍旧可能存在几何上的变化，为此要进行局部的进一步的划分。
结合上述图5剖分得到的四个整体部分，分别计算各部分三角网内沿骨架线的每一个三角形的宽度。计算方法可以采用三角元宽度计算法，同样设定宽度阈值为2x，这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量。若某一个三角形的宽度Wi≤2x，则将其定义为窄三角形，如图7中三角形C、E；若某一个三角形的宽度Wi＞2x，则将其定义为宽三角形，如图7中三角形A、B、G、H等。
然后，依据三角形的宽窄属性进行初始聚类，将相互邻近的窄三角线放入同一个窄三角形集合NSi，如图7集合NS2＝{C-D}和NS3＝{E-F}，将相互邻近的宽三角线放入同一个宽三角形集合WSi，如图7集合NS1＝{A-B}和NS4＝{G-H}；
最后，统计分支内全部三角形集合内骨架线的长度，记录窄三角线集合NS2和NS3内骨架线长度，分别为图7中的L2和L3，记录宽三角线集合NS1和NS4内骨架线长度，为图7中L1和L4，计算窄三角形集合骨架线长度与宽三角形集合骨架线长度比值，分别为ratio1＝L2/L1，ratio2＝L3/L1，ratio3＝L3/L4。若ratio<1则不做聚合处理，如ratio3；若ratio≥1，则按以下方式对各个三角形集合进行聚类，实现对分支三角形的进一步分段划分：
(1)窄三角形集合聚合到邻近宽三角形集合。探测窄三角形集合两边是否都是宽三角形集合，如果都是宽三角形集合，则判断窄三角形集合中的骨架线长度是否同时小于左右两边宽三角形集合中的骨架线长度，若是，则将窄三角形集合合并到左右两边的宽三角形集合中，否则，不进行合并；
(2)宽三角形集合聚合到邻近窄三角形集合。探测宽三角形集合两边是否都是窄三角形集合，如果都是窄三角形集合，则判断宽三角形集合中的骨架线长度是否同时小于左右两边窄三角形集合中的骨架线长度，若是，则直接把宽三角形集合合并到左右两边的窄三角形集合中，如图7中宽三角形集合NS1并入窄三角线集合NS2和NS3；否则，不进行合并；
(3)末端宽、窄三角形集合聚合。若某三角形集合邻近只有一侧存在三角形集合，则其为末端三角形集合，计算末端宽、窄三角形内骨架线长度，若其小于图4中w+q＝2x，这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量，则将其合并至邻近三角形集合中；否则，不进行合并。
图8是本发明第四实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图，如图8所示，本实施例与上述第一实施例基本相同，其不同之处仅在于：上述步骤S104具体包括步骤S401。
在步骤S401中，根据待填充区域的面积大小与预设的面积阈值的比较结果，对待填充区域进行分类，确定待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑。
当待填充区域的面积大于给定面积阈值s1(这里s2等于图4中符号点影响域，下同)且小于给定面积阈值s2(这里s2等于图4中符号点影响域的4倍，下同)，若区域内三角形集合的平均宽度小于给定长度阈值2x(这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量，下同)，则将该填充区域定位于狭长型；若区域内三角形集合的平均宽度大于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于点位型；
当待填充区域面积大于给定面积阈值s2，若区域内三角形集合的平均宽度小于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于狭长型；若区域内三角形集合的平均宽度大于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于平铺型。
进一步的，根据选定的地图符号按照上述确定的填充区域类型对相应的待填充区域进行地图符号填充，其中平铺型采用传统的地图符号填充方法，沿其延展布局均匀填充；狭长型采用沿中轴线等间隔布点方式填充，填充间隔等于平铺型部分的符号间隔，保障整体和谐；点位型采用填以单独一个点符号。
图9是本发明第五实施例提供的图斑地图符号填充方法的实现流程图，如图9所示，本实施例与上述第一实施例基本相同，其不同之处仅在于：上述步骤S105具体包括步骤S501。
在步骤S501中，基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的内、外边界处的地图符号进行移位处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
首先进行外边界符号移位处理。对图斑边界线B按照buffer＝w/2进行外缓冲，得到外缓冲面Bout，如图10(a)中深色区域。检测图斑填充点p是否有落入Bout，若无则不处理；若有，如图10(a)中Pout即为落入Bout内的点，则先求pout点到B的最邻近点p0，然后以p0为基点求p的对称点ps，ps对其即为pout在边界外缓冲约束下的代替点。
然后进行内边界符号移位处理。对图斑边界线B按照buffer＝w/2进行内缓冲，得到内缓冲面Bin，如图10(b)中深色区域。检测图斑填充点p是否有落入Bin，若无则不处理；若有，如图10(b)中pin即为落入Bin内的点，则先求pin点到B的最邻近点p0，然后以p0和pin的组成的向量p0pin为位移方向，pin沿着向量p0pin方向移动至距离图斑边界w/2距离点ps处，ps对其即为pin在边界内缓冲约束下的代替点。
图11显示了经过上述优化处理前后符号填充的效果，图11(a)显示的处理前有部分符号点落于图斑边界外，图11(b)显示经外缓冲约束处理后，这些点均移位至图斑内部，进而经内缓冲约束处理后，贴近边界附近的点距离边界可以保持适度距离。
图12是采用三种方法进行复杂图斑填充的结果对比。其中，图12(a)采用直接填充的方法的填充效果存在缺少符号的现象，如A区域；图12(b)基于单纯剖分填充方法效果则存在符号不均匀现象以及符号落在图斑边界外的情况，如B、C区域；图12(c)是采用本发明方法进行填充后的效果图，从图中可以看出，其不存在无符号或符号太少的情况，符号填充图斑的饱满程度也明显高于其他两种方法。
图13是本发明实施例提供的一种图斑地图符号填充装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
如图13所示，该图斑地图符号填充装置包括：图斑获取单元100、图斑剖分单元200、局部划分单元300、地图符号填充单元400和图斑填充边界优化单元500。
图斑获取单元100，用于获取待填充地图符号的图斑；
图斑剖分单元200，用于根据预设的剖分规则，对图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；
局部划分单元300，用于基于预设的划分规则，对各个子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；
地图符号填充单元400，用于根据待填充区域的几何特征，确定待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；以及
图斑填充边界优化单元500，用于基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
本发明实施例提供的图斑地图符号填充装置，按照预设的剖分规则、局部划分规则对获取到的待填充地图符号的图斑进行整体剖分和局部划分，得到可表征该图斑各个划分区域的形状特征的待填充区域，并且根据各待填充区域的几何特征，确定各待填充区域所采用的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照相应的填充类型进行地图符号的填充，充分地考虑到各填充区域的几何特征的差异性，使得填充的效果更为贴合待填充区域的几何特征，提高填充效果和效率；同时基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，进一步提高了图斑填充的效果和饱和度。因此，本发明方法很好地解决了现有技术中的图斑填充方法不能很好地反映复杂图斑的形状特征，并且符号填充的饱和度和边界填充效果不好的问题。
作为本发明的实施例，上述图斑剖分单元200具体用于：基于Delaunay三角网算法，对图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域。
通常以1：10000地形图作为工作底图，将地貌、土地利用类型基本相同，水土流失类型基本一致的土地单元(地块)分为一类，以其为基础调查单元，然后将单元勾绘到地形图上成为图斑。(图上最小图斑面积不小于0.5cm2,实地面积0.5hm2；最大不超过50cm2，实地面积50hm2)图像分割或者矢量图套合，将整个影像划分成若干个小的区域，这样的区域一般叫做图斑或者像斑。
在本示例性实施例中，结合图3，基于约束Delaunay三角网算法，对待填充地图符号的图斑进行三角网剖分，基于三角形分类提取该图斑的初始骨架线，并依据初始骨架线构建拓扑。如图3中，O1P1P2，O2P3P4以及沿着该图斑延伸的线条均为初始骨架线。
经过上述剖分之后，可以得到三角网内的若干三角形，需要对这些三角形进行初步聚类，形成至少一个子填充区域。在聚类时，需要根据所采用填充点符号的填充限制进行操作。
如图4所示，为常用品字型填充示意图，其各部分说明如下：
(1)将品字型符号宽度为记为w，则一个符号的占位面积(a)为a＝w×w；
(2)将品字型符号之间的上下及左右间隔记为q；
(3)将品字型水平方向的偏移量记为x，则
(4)将符号点影响域记为s，并规定s＝(2x)2＝(w+q)2，图中虚线矩形所示。
具体的剖分方式如下：
首先进行对分支悬挂的骨架线进行剪枝。首先寻找三角网内的III类三角形，如图3中三角形A，以A的内部骨架线结点O1为起点，计算三角形A某一方向的内部骨架线O1P1的长度Lin，以及该方向延伸外部骨架线P1P2的总长度Lout和外部骨架线P1P2所在三角形的面积总和Sout，剪枝的依据首先满足Lout<Lin；其次满足Lout<2x或Sout<s，这里的x等于图4中品字型水平方向的偏移量，s等于图4中符号点影响域。通过上述判断，在图3中需要剪枝的骨架线为O1P2和O2P4。
然后，识别三角形面集合类型。如图3所示，识别剪枝后骨架线交叉口所在的三类三角形，包括三角形A和B，得到交叉口三类三角形面集合{Tcross}＝A+B。利用图3中所有图斑面内三角形对{Tcross}做减操作，得到由{Tcross}所含的III类三角形隔断形成的三角网内非III类三角形组成的多个面集合{Tnocross}，即图5中不同颜色深度所示三角形构成区域。
最后确定三类三角形面归属。如图5中，对于{Tcross}中的任意三角形，以A为例，提取结点O1外邻近两点组成的向量，包括P1P2、P3P4、P5P6，计算任意两个向量的角度并选择角度最大对应的两个向量作为骨架线延展方向，如图5三角形A中，骨架线延展方向为P3P4和P5P6代表的方向，选择这两个向量对应的三角形A中的边中最长边，即与P5P6相交的边，则三角形A归属于与该边共边的三角形，即三角形D。同理得到三角形B归属于三角形C。得到如图5所示的除三角形A和B之外的四个整体部分。
作为本发明的实施例，上述局部划分单元300具体用于：根据各个子填充区域的图斑宽度，对各个子填充区域进行局部划分，得到待填充区域。
对图斑进行整体剖分主要是依图斑的整体骨架线实现区域的划分，由于划分后得到的子填充区域仍旧可能存在几何上的变化，为此要进行局部的进一步的划分。
结合上述图5剖分得到的四个整体部分，分别计算各部分三角网内沿骨架线的每一个三角形的宽度。计算方法可以采用三角元宽度计算法，同样设定宽度阈值为2x，这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量。若某一个三角形的宽度Wi≤2x，则将其定义为窄三角形，如图7中三角形C、E；若某一个三角形的宽度Wi＞2x，则将其定义为宽三角形，如图7中三角形A、B、G、H等。
然后，依据三角形的宽窄属性进行初始聚类，将相互邻近的窄三角线放入同一个窄三角形集合NSi，如图7集合NS2＝{C-D}和NS3＝{E-F}，将相互邻近的宽三角线放入同一个宽三角形集合WSi，如图7集合NS1＝{A-B}和NS4＝{G-H}；
最后，统计分支内全部三角形集合内骨架线的长度，记录窄三角线集合NS2和NS3内骨架线长度，分别为图7中的L2和L3，记录宽三角线集合NS1和NS4内骨架线长度，为图7中L1和L4，计算窄三角形集合骨架线长度与宽三角形集合骨架线长度比值，分别为ratio1＝L2/L1，ratio2＝L3/L1，ratio3＝L3/L4。若ratio<1则不做聚合处理，如ratio3；若ratio≥1，则按以下方式对各个三角形集合进行聚类，实现对分支三角形的进一步分段划分：
(1)窄三角形集合聚合到邻近宽三角形集合。探测窄三角形集合两边是否都是宽三角形集合，如果都是宽三角形集合，则判断窄三角形集合中的骨架线长度是否同时小于左右两边宽三角形集合中的骨架线长度，若是，则将窄三角形集合合并到左右两边的宽三角形集合中，否则，不进行合并；
(2)宽三角形集合聚合到邻近窄三角形集合。探测宽三角形集合两边是否都是窄三角形集合，如果都是窄三角形集合，则判断宽三角形集合中的骨架线长度是否同时小于左右两边窄三角形集合中的骨架线长度，若是，则直接把宽三角形集合合并到左右两边的窄三角形集合中，如图7中宽三角形集合NS1并入窄三角线集合NS2和NS3；否则，不进行合并；
(3)末端宽、窄三角形集合聚合。若某三角形集合邻近只有一侧存在三角形集合，则其为末端三角形集合，计算末端宽、窄三角形内骨架线长度，若其小于图4中w+q＝2x，这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量，则将其合并至邻近三角形集合中；否则，不进行合并。
作为本发明的实施例，上述地图符号填充单元400具体用于：根据待填充区域的面积大小与预设的面积阈值的比较结果，对待填充区域进行分类，确定待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑。
当待填充区域的面积大于给定面积阈值s1(这里s2等于图4中符号点影响域，下同)且小于给定面积阈值s2(这里s2等于图4中符号点影响域的4倍，下同)，若区域内三角形集合的平均宽度小于给定长度阈值2x(这里x等于图4中品字型水平方向的偏移量，下同)，则将该填充区域定位于狭长型；若区域内三角形集合的平均宽度大于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于点位型；
当待填充区域面积大于给定面积阈值s2，若区域内三角形集合的平均宽度小于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于狭长型；若区域内三角形集合的平均宽度大于给定长度阈值2x，则将该填充区域定位于平铺型。
进一步的，根据选定的地图符号按照上述确定的填充区域类型对相应的待填充区域进行地图符号填充，其中平铺型采用传统的地图符号填充方法，沿其延展布局均匀填充；狭长型采用沿中轴线等间隔布点方式填充，填充间隔等于平铺型部分的符号间隔，保障整体和谐；点位型采用填以单独一个点符号。
作为本发明的实施例，上述图斑填充边界优化单元500具体用于：基于预设的内、外缓冲约束规则，对填充后的图斑的内、外边界处的地图符号进行移位处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
首先进行外边界符号移位处理。对图斑边界线B按照buffer＝w/2进行外缓冲，得到外缓冲面Bout，如图10(a)中深色区域。检测图斑填充点p是否有落入Bout，若无则不处理；若有，如图10(a)中Pout即为落入Bout内的点，则先求pout点到B的最邻近点p0，然后以p0为基点求p的对称点ps，ps对其即为pout在边界外缓冲约束下的代替点。
然后进行内边界符号移位处理。对图斑边界线B按照buffer＝w/2进行内缓冲，得到内缓冲面Bin，如图10(b)中深色区域。检测图斑填充点p是否有落入Bin，若无则不处理；若有，如图10(b)中pin即为落入Bin内的点，则先求pin点到B的最邻近点p0，然后以p0和pin的组成的向量p0pin为位移方向，pin沿着向量p0pin方向移动至距离图斑边界w/2距离点ps处，ps对其即为pin在边界内缓冲约束下的代替点。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述图斑地图符号填充方法的各步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述图斑地图符号填充方法的各步骤。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成上述各个方法实施例提供的图斑地图符号填充方法的步骤在计算机装置中执行。
本领域技术人员可以理解，上述计算机装置的描述仅仅是示例，并不构成对计算机装置的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述计算机装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种图斑地图符号填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待填充地图符号的图斑；
根据预设的剖分规则，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；
基于预设的划分规则，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；
根据所述待填充区域的几何特征，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；
基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
2.如权利要求1所述的图斑地图符号填充方法，其特征在于，所述根据预设的剖分规则，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域的步骤，具体包括：
基于Delaunay三角网算法，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域。
3.如权利要求1所述的图斑地图符号填充方法，其特征在于，所述基于预设的划分规则，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域的步骤，具体包括：
根据各个所述子填充区域的图斑宽度，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域。
4.如权利要求1所述的图斑地图符号填充方法，其特征在于，所述根据所述待填充区域的几何特征，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑的步骤，具体包括：
根据所述待填充区域的面积大小与预设的面积阈值的比较结果，对所述待填充区域进行分类，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑。
5.如权利要求1所述的图斑地图符号填充方法，其特征在于，所述基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充的步骤，具体包括：
基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的内、外边界处的地图符号进行移位处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
6.如权利要求4所述的图斑地图符号填充方法，其特征在于，所述地图符号填充类型包括点位型和平铺型。
7.一种图斑地图符号填充装置，其特征在于，包括：
图斑获取单元，用于获取待填充地图符号的图斑；
图斑剖分单元，用于根据预设的剖分规则，对所述图斑进行整体剖分，得到至少一个子填充区域；
局部划分单元，用于基于预设的划分规则，对各个所述子填充区域进行局部划分，得到待填充区域；
地图符号填充单元，用于根据所述待填充区域的几何特征，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑；以及图斑填充边界优化单元，用于基于预设的内、外缓冲约束规则，对所述填充后的图斑的边界进行优化处理，得到具有清晰、饱满的填充边界的图斑，完成图斑的地图符号填充。
8.如权利要求7所述的图斑地图符号填充装置，其特征在于，所述地图符号填充单元，具体用于：
根据所述待填充区域的面积大小与预设的面积阈值的比较结果，对所述待填充区域进行分类，确定所述待填充区域的地图符号填充类型，并根据选定的地图符号按照对应的填充类型对所述待填充区域进行地图符号填充，得到填充后的图斑。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利1至于6中任一项所述的图斑地图符号填充方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项所述的图斑地图符号填充方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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