CN111524203B - 基于gpx数据的面状矢量图生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统，方法包括：导入GPX数据；识别出第1个闭合多边形；识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。本发明能够简单、快速、准确的将GPX数据生成多个面状矢量图，从而简化了系统配置的复杂度和开销，提高了数据处理的效率。本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统，可用于地理信息系统中对航线数据等进行信息处理。

Description

基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统

技术领域

本发明属于GPX数据处理技术领域，具体涉及一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统。

背景技术

GPX是GPS数据交换格式的简写，是一种比较小的XML(EXtensible MarkupLanguage)数据格式，包括航点坐标等GPS信息，可在网络上传输并且支持网络服务。

在获得GPX数据后，为将其应用于Google Earth(三维地球)、Map Source(garmin导航仪工具软件)等应用程序，通常需要将GPX数据生成面状矢量图。现有技术中，在图像检测等地理信息处理时，将GPX数据生成面状矢量图的方法，普遍具有过程复杂、系统开销大等问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法，包括以下步骤：

步骤1，导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

步骤2，对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

步骤3，建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

步骤4，遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

步骤5，通过以下方式识别出第1个闭合多边形：

步骤5.1，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第1条边：

步骤5.1.1，检索所述航线信息配置表中有效状态的航线，定位到最靠北的航线端点，将定位到的所述航线端点称为P1端点；定位到的所述P1端点至少为两条航线的航线端点；

以P1端点正上方为基线，按逆时针方向依次计算基线与各条以P1端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最小的航线，将选择到的所述夹角最小的航线的状态修改为有效外边界航线状态，并将选择到的所述夹角最小的航线称为H1航线；

步骤5.1.2，从P1端点开始，沿H1航线的航迹追踪，直到追踪到H1航线的另一个端点，将追踪到的H1航线的另一个端点称为P2端点；

因此，记录以下信息：H1航线，其两端点分别为P1端点和P2端点，形成第1个闭合多边形的第1条边；

步骤5.2，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第2条边：

步骤5.2.1，判断P2端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.2.2；如果否，则执行步骤5.2.3；

步骤5.2.2，采用闭合多边形第一边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P2端点作为端点的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效外边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3；

步骤5.2.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为至少两条其他航线的端点；

以H1航线为基线，以P2端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P2端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线；

将选择到的夹角最大并且航线状态为有效状态的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效内边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行5.3；

步骤5.3，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第3条边，并判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，方法如下：

步骤5.3.1，判断P3端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.3.2；如果否，则执行步骤5.3.3；

步骤5.3.2，P3端点不仅为H2航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P3端点作为端点的航线称为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，以H2航线为基线、以P3端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P3端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，记为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.4，采用以下方法判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边：

判断P4点坐标是否与P1点相同；如果是，P4端点与P1端点重合，P4端点即为P1端点，因此，第3条边即H3航线为第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别到完整的第1个闭合多边形，其由以下端点首尾相接形成：P1端点－P2端点－P3端点－P1端点；

如果否，则表明H3航线不是第1个闭合多边形的最后一条边；

采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第4条边，并判断第4条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边；如果是，则执行步骤6；如果否，则再采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第5条边，并判断第5条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，依此类推，直到识别出第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别出完整的第1个闭合多边形，并定位到第1个闭合多边形的P1端点位置；

对于识别到的第1个闭合多边形，从第一条边开始，依次识别各条边的有效状态，定位到第一次出现的状态为有效内边界航线状态的边，设为第z条边，将第一条边到第z-1条边的状态更改为无效状态；然后，执行步骤6；

步骤6，从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，采用与步骤5相同的方法，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

步骤7，在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

优选的，步骤3中，航线状态为有效初始航线状态，是指：航线为灰色；所述航线状态为无效状态，是指：将对应航线变为黑线；航线状态为有效外边界航线状态，是指：将对应航线变为红色；航线状态为有效内边界航线状态，是指：将对应航线变为绿色。

本发明还提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法的系统，包括：

GPX数据导入模块，用于导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

初步处理模块，用于对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

航线信息配置表，用于建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

无效状态航线初始定位模块，用于遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

第1个闭合多边形识别模块，用于识别出第1个闭合多边形，具体包括：第1条边识别子模块，第2条边识别子模块，第3条边识别子模块；

第2个闭合多边形识别模块，用于从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

面状矢量图生成模块，用于在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统具有以下优点：

本发明能够简单、快速、准确的将GPX数据生成多个面状矢量图，从而简化了系统配置的复杂度和开销，提高了数据处理的效率。本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统，可用于地理信息系统中对航线数据等进行信息处理。

附图说明

图1为本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法的流程示意图；

图2为本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法的原理图；

图3为本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法的原理图.

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法，参考图1，包括以下步骤：

步骤1，导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；需要强调的是，实际应用中，一条航线可由两个或多个航点连线而成，考虑到本专利实际应用，本发明涉及到的所有航线皆定义为两航点之间连线形成的航线。

步骤2，对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；例如，参考图2，航线端点P15为孤立的航点信息设置，因此，直接将航线端点P15设置为无效的航点信息。

步骤3，建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

作为一种具体实现方式，步骤3中，航线状态为有效初始航线状态，是指：航线为灰色；所述航线状态为无效状态，是指：将对应航线变为黑线；航线状态为有效外边界航线状态，是指：将对应航线变为红色；航线状态为有效内边界航线状态，是指：将对应航线变为绿色。

步骤4，遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

例如，参考图2，对于航线P12-P14，航线端点P14仅属于自身一条航线的航线端点，因此表明航线P12-P14不可能作为某个闭合多边形的一条边，直接将航线P12-P14状态修改为无效状态。当航线状态为无效状态时，可以简单理解为将此条航线删除，不再参与后续的面状矢量图生成步骤。

步骤5，通过以下方式识别出第1个闭合多边形：

步骤5.1，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第1条边：

步骤5.1.1，检索所述航线信息配置表中有效状态的航线，定位到最靠北的航线端点，将定位到的所述航线端点称为P1端点；定位到的所述P1端点至少为两条航线的航线端点；

以P1端点正上方为基线，按逆时针方向依次计算基线与各条以P1端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最小的航线，将选择到的所述夹角最小的航线的状态修改为有效外边界航线状态，并将选择到的所述夹角最小的航线称为H1航线；

步骤5.1.2，从P1端点开始，沿H1航线的航迹追踪，直到追踪到H1航线的另一个端点，将追踪到的H1航线的另一个端点称为P2端点；

因此，记录以下信息：H1航线，其两端点分别为P1端点和P2端点，形成第1个闭合多边形的第1条边；

步骤5.2，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第2条边：

步骤5.2.1，判断P2端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.2.2；如果否，则执行步骤5.2.3；

步骤5.2.2，采用闭合多边形第一边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P2端点作为端点的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效外边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3；

步骤5.2.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为至少两条其他航线的端点；

以H1航线为基线，以P2端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P2端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线；

将选择到的夹角最大并且航线状态为有效状态的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效内边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行5.3；

步骤5.3，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第3条边，并判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，方法如下：

步骤5.3.1，判断P3端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.3.2；如果否，则执行步骤5.3.3；

步骤5.3.2，P3端点不仅为H2航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P3端点作为端点的航线称为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，以H2航线为基线、以P3端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P3端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，记为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.4，采用以下方法判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边：

判断P4点坐标是否与P1点相同；如果是，P4端点与P1端点重合，P4端点即为P1端点，因此，第3条边即H3航线为第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别到完整的第1个闭合多边形，其由以下端点首尾相接形成：P1端点－P2端点－P3端点－P1端点；

如果否，则表明H3航线不是第1个闭合多边形的最后一条边；

采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第4条边，并判断第4条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边；如果是，则执行步骤6；如果否，则再采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第5条边，并判断第5条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，依此类推，直到识别出第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别出完整的第1个闭合多边形，并定位到第1个闭合多边形的P1端点位置；

对于识别到的第1个闭合多边形，从第一条边开始，依次识别各条边的有效状态，定位到第一次出现的状态为有效内边界航线状态的边，设为第z条边，将第一条边到第z-1条边的状态更改为无效状态；然后，执行步骤6；

步骤6，从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，采用与步骤5相同的方法，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

以图2为例，步骤5和步骤6可描述为：

首先识别出第1个闭合多边形：

1)首先定位到最靠北的航线端点，即图2中的P1端点；

2)第一条边：

以P1端点正上方为基线，按逆时针方向依次计算基线与各条以P1端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最小的航线，即为H1航线，状态为有效外边界航线状态；

此处需要说明的是，对于第一条边，其状态一定是有效外边界航线状态，所以此处的航线状态可直接得出。

3)第二条边：

P2端点仅为两条航线的航线端点，因此，根据步骤5.2.2，P2端点到P3端点的连线为H2航线，状态为有效外边界航线状态，为第二条边；

第二条边一定不是第1个闭合多边形的最后一条边，所以此时不需要判断H2航线是否为第1个闭合多边形的最后一条边。

4)第三条边：

采用与第二条边同样的方法，定位到第三条边为H3航线，其两个端点分别为P3端点和P4端点，状态为有效外边界航线状态，为第三条边，并通过步骤5.3.4的方法，由于P4端点和P1点不相同，因此，H3航线不是第1个闭合多边形的最后一条边。

5)第四条边：

由于P4端点并不仅为两条航线的航线端点，采用步骤5.3.3的方法，以H3航线为基线、以P4端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P4端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，定位到H4航线，其两个端点分别为P4端点和P8端点，状态为有效内边界航线状态，为第四条边，并可判断出H4航线不是第1个闭合多边形的最后一条边。

6)第五条边：

由于P8端点并不仅为两条航线的航线端点，采用步骤5.3.3的方法，以H4航线为基线、以P8端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P8端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，定位到H5航线，其两个端点分别为P8端点和P9端点，状态为有效内边界航线状态，为第五条边，并可判断出H5航线不是第1个闭合多边形的最后一条边。

依此类推，可得到以下结论：

第一条边，H1航线，两个端点分别为P1端点和P2端点，状态为有效外边界航线状态；

第二条边，H2航线，两个端点分别为P2端点和P3端点，状态为有效外边界航线状态；

第三条边，H3航线，两个端点分别为P3端点和P4端点，状态为有效外边界航线状态；

第四条边，H4航线，两个端点分别为P4端点和P8端点，状态为有效内边界航线状态；

第五条边，H5航线，两个端点分别为P8端点和P9端点，状态为有效内边界航线状态；

第六条边，H6航线，两个端点分别为P9端点和P10端点，状态为有效外边界航线状态；

第七条边，H7航线，两个端点分别为P10端点和P1端点，状态为有效外边界航线状态，并且，第七条边为第1个闭合多边形的最后一条边。

由此得到第1个闭合多边形。

在得到第1个闭合多边形后，从第一条边开始，第一次出现的状态为有效内边界航线状态的边为H4航线，因此，将第一条边到第3条边的状态更改为无效状态，此时更改为无效状态的主要目的原因为：这三条边不再参与到第二个闭合多边形的识别过程中。可以理解为，在识别到第1个闭合多边形后，图2可转为图3的形式。

识别出第2个闭合多边形：

1)在识别第2个闭合多边形时，首先定位到P4端点；P4端点类似于第1个闭合多边形的P1端点，即为第2个闭合多边形识别的起始端点。

2)第一条边：

从P4端点开始，识别到第2个闭合多边形的第一条边为H8航线，两个端点分别为P4端点和P5端点，状态为有效外边界航线状态；

2)第二条边：

识别到第2个闭合多边形的第二条边为H9航线，两个端点分别为P5端点和P7端点，状态为有效内边界航线状态；

3)第三条边：

识别到第2个闭合多边形的第三条边为H10航线，两个端点分别为P7端点和P8端点，状态为有效内边界航线状态；

4)第四条边：

识别到第2个闭合多边形的第四条边为H4航线，两个端点分别为P8端点和P4端点，状态为有效内边界航线状态；同时，H4航线为第2个闭合多边形的最后一条边。

由此识别到第2个闭合多边形。

依此类推，识别其他所有闭合多边形。

步骤7，在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

本发明还提供一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法的系统，包括：

GPX数据导入模块，用于导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

初步处理模块，用于对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

航线信息配置表，用于建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

无效状态航线初始定位模块，用于遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

第1个闭合多边形识别模块，用于识别出第1个闭合多边形，具体包括：第1条边识别子模块，第2条边识别子模块，第3条边识别子模块；

第2个闭合多边形识别模块，用于从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

面状矢量图生成模块，用于在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统具有以下优点：

本发明能够简单、快速、准确的将GPX数据生成多个面状矢量图，从而简化了系统配置的复杂度和开销，提高了数据处理的效率。本发明提供的基于GPX数据的面状矢量图生成方法及系统，可用于地理信息系统中对航线数据等进行信息处理。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过与计算机程序指令相关的硬件来完成的，上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM：Read-Only Memory)或随机存储记忆体(RAM：RandomAccess Memory)等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于GPX数据的面状矢量图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

步骤2，对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

步骤3，建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

步骤4，遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

步骤5，通过以下方式识别出第1个闭合多边形：

步骤5.1，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第1条边：

步骤5.1.1，检索所述航线信息配置表中有效状态的航线，定位到最靠北的航线端点，将定位到的所述航线端点称为P1端点；定位到的所述P1端点至少为两条航线的航线端点；

以P1端点正上方为基线，按逆时针方向依次计算基线与各条以P1端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最小的航线，将选择到的所述夹角最小的航线的状态修改为有效外边界航线状态，并将选择到的所述夹角最小的航线称为H1航线；

步骤5.1.2，从P1端点开始，沿H1航线的航迹追踪，直到追踪到H1航线的另一个端点，将追踪到的H1航线的另一个端点称为P2端点；

因此，记录以下信息：H1航线，其两端点分别为P1端点和P2端点，形成第1个闭合多边形的第1条边；

步骤5.2，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第2条边：

步骤5.2.1，判断P2端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.2.2；如果否，则执行步骤5.2.3；

步骤5.2.2，采用闭合多边形第一边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P2端点作为端点的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效外边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3；

步骤5.2.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，识别出第1个闭合多边形的第2条边，具体步骤为：

P2端点不仅为H1航线的端点，还同时为至少两条其他航线的端点；

以H1航线为基线，以P2端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P2端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线；

将选择到的夹角最大并且航线状态为有效状态的航线称为H2航线；将H2航线的状态修改为有效内边界航线状态；

从P2端点开始，沿H2航线的航迹追踪，直到追踪到H2航线的另一个端点，将追踪到的H2航线的另一个端点称为P3端点；

因此，记录以下信息：H2航线，其两端点分别为P2端点和P3端点，形成第1个闭合多边形的第2条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行5.3；

步骤5.3，通过以下方式识别出第1个闭合多边形的第3条边，并判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，方法如下：

步骤5.3.1，判断P3端点是否仅为两条航线的航线端点，如果是，则执行步骤5.3.2；如果否，则执行步骤5.3.3；

步骤5.3.2，P3端点不仅为H2航线的端点，还同时为另一条航线的端点，将另一条以P3端点作为端点的航线称为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效外边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.3，采用闭合多边形第二边界状态识别算法，以H2航线为基线、以P3端点为转点，以逆时针方向计算基线与其他各条以P3端点为端点的各条航线的夹角，选择夹角最大并且航线状态为有效状态的航线，记为H3航线；

从P3端点开始，沿H3航线的航迹追踪，直到追踪到H3航线的另一个端点，将追踪到的H3航线的另一个端点称为P4端点；

记录以下信息：H3航线，其两端点分别为P3端点和P4端点，形成第1个闭合多边形的第3条边，状态为有效内边界航线状态；然后执行步骤5.3.4；

步骤5.3.4，采用以下方法判断第3条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边：

判断P4点坐标是否与P1点相同；如果是，P4端点与P1端点重合，P4端点即为P1端点，因此，第3条边即H3航线为第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别到完整的第1个闭合多边形，其由以下端点首尾相接形成：P1端点－P2端点－P3端点－P1端点；

如果否，则表明H3航线不是第1个闭合多边形的最后一条边；

采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第4条边，并判断第4条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边；如果是，则执行步骤6；如果否，则再采用与步骤5.3相同的方法，识别出第1个闭合多边形的第5条边，并判断第5条边是否为第1个闭合多边形的最后一条边，依此类推，直到识别出第1个闭合多边形的最后一条边，由此识别出完整的第1个闭合多边形，并定位到第1个闭合多边形的P1端点位置；

对于识别到的第1个闭合多边形，从第一条边开始，依次识别各条边的有效状态，定位到第一次出现的状态为有效内边界航线状态的边，设为第z条边，将第一条边到第z-1条边的状态更改为无效状态；然后，执行步骤6；

步骤6，从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，采用与步骤5相同的方法，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

步骤7，在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

2.根据权利要求1所述的基于GPX数据的面状矢量图生成方法，其特征在于，步骤3中，航线状态为有效初始航线状态，是指：航线为灰色；所述航线状态为无效状态，是指：将对应航线变为黑线；航线状态为有效外边界航线状态，是指：将对应航线变为红色；航线状态为有效内边界航线状态，是指：将对应航线变为绿色。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的基于GPX数据的面状矢量图生成方法的系统，其特征在于，包括：

GPX数据导入模块，用于导入GPX数据；其中，所述GPX数据包括航点信息和航线信息；所述航点信息包括航点的经纬度信息；所述航线信息包括：航线两端点的航线端点坐标以及连接航线两端点的航迹信息；

初步处理模块，用于对所述GPX数据进行初步处理，将不属于航线端点的孤立的航点信息设置为无效的航点信息；

航线信息配置表，用于建立航线信息配置表；所述航线信息配置表用于存储每条航线的航线ID、航线端点坐标、航迹信息以及航线状态的对应关系；其中，所述航线状态包括：无效状态和有效状态；所述有效状态进一步区分为有效初始航线状态、有效外边界航线状态和有效内边界航线状态；

初始时，设置每条航线的航线状态均为有效初始航线状态；

无效状态航线初始定位模块，用于遍历每条航线，如果遍历到的所述航线满足以下条件，表明该航线不可能作为闭合多边形的一条边，因此，将所述航线信息配置表中对应航线的状态修改为无效状态：

条件：所述航线的至少一个航线端点仅属于自身一条航线的航线端点，没有同时作为其他航线的航线端点；

第1个闭合多边形识别模块，用于识别出第1个闭合多边形，具体包括：第1条边识别子模块，第2条边识别子模块，第3条边识别子模块；

第2个闭合多边形识别模块，用于从P1端点开始，沿第1个闭合多边形的航线的航迹进行追踪，直到追踪到某个端点，该端点同时作为另一个航线状态为有效初始航线状态的航线为止，该端点即为第2个闭合多边形的第1个航线端点，即为P1端点；

然后，识别出第2个闭合多边形；依此类推，识别出所有的闭合多边形；

面状矢量图生成模块，用于在遍历得到所有闭合多边形后，将每个所述闭合多边形生成对应的面状矢量图，即得到最终的面状矢量图。

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