CN112233205B - 基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 - Google Patents
基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112233205B CN112233205B CN202011095437.XA CN202011095437A CN112233205B CN 112233205 B CN112233205 B CN 112233205B CN 202011095437 A CN202011095437 A CN 202011095437A CN 112233205 B CN112233205 B CN 112233205B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- graph
- grid
- raster
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 60
- IYLGZMTXKJYONK-ACLXAEORSA-N (12s,15r)-15-hydroxy-11,16-dioxo-15,20-dihydrosenecionan-12-yl acetate Chemical group O1C(=O)[C@](CC)(O)C[C@@H](C)[C@](C)(OC(C)=O)C(=O)OCC2=CCN3[C@H]2[C@H]1CC3 IYLGZMTXKJYONK-ACLXAEORSA-N 0.000 claims abstract description 58
- IYLGZMTXKJYONK-UHFFFAOYSA-N ruwenine Natural products O1C(=O)C(CC)(O)CC(C)C(C)(OC(C)=O)C(=O)OCC2=CCN3C2C1CC3 IYLGZMTXKJYONK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 18
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013316 zoning Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013506 data mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/20—Drawing from basic elements, e.g. lines or circles
- G06T11/206—Drawing of charts or graphs
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/11—Region-based segmentation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20112—Image segmentation details
- G06T2207/20132—Image cropping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本申请公开了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统，包括：基于工程目标，获取显示范围；将所获取的覆盖显示范围的、在空间上离散的数据投影到坐标系，形成数据点图形；对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和等值线序列取值，生成等值线序列图形；依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；将裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底依次叠加显示，生成显示范围内的电子地图。
Description
技术领域
本申请涉及电子地图制图技术领域，特别是涉及基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本申请相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
地理数据的采集或计算多以离散点的形式进行，即对空间上离散的采样点、计算点进行测量或计算，需成图时再进行插值，以获取等值线、分区等结果。在展示等值线或分区结果时，基于保密或突出显示局部的需要，往往仅需要展示局部数据和分区，而非全部地图。本申请所述地理数据是指与地理坐标存在对应关系的数据。
以往的数据分区和裁剪出图往往是基于地理信息系统软件或商业制图软件实现的，至少需要经过数据录入、数据挑选、插值成图、分区划分和裁剪出图5 步，软件依赖性强且耗时较长。
目前已存在部分针对地理数据进行分区或制图的方法,如《一种位场构造格架自动提取方法》(201510096981.9)实质上对一种地理信息数据进行了处理。该发明针对重力位场数据和磁法位场数据，重点解决问题为上述数据中特征数值的提取，属于地球物理领域的算法。该方法针对特定领域问题，事实上是一种数据提取算法，并未考虑制图问题，典型表现为其结果与源数据一致，不可被裁剪和编辑。《一种区域顺层岩质边坡易发性评价方法》(201911221311.X)与上述方法存在相似问题。
与之形成鲜明对比的是，《基于国家基础地理信息数据的电子地图制作与应用》(覃丽仙和邓蜀江，2017)和《基于国家基础地理信息数据的地图制图系统》 (杨勇等，2008)等论文和《电子地图的编制方法和系统》(201611214821.0) 和《一种基于基础地理信息数据的电子地图制作》(申请号20140059552.X)等方法则单纯关注电子地图成图方法，包括图层叠加方法，线、面表示优化方法等，针对已经存在的矢量形状文件进行操作，实质上并未对点阵数据进行处理，结果亦未考虑裁剪需求。
总的来说，目前对地理数据的处理和制图分化为两个端元：一端针对特定领域的数值计算方法，该类方法数据处理技术性强，但制图结果较差，无法进一步处理、编辑和美化；另一端关注数据存储和成图方式，缺乏对数据的基本分区处理。现有方法共同存在的问题是其显示范围限于源数据范围，而缺乏对实际需求显示范围的关注。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本申请提供了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统；
第一方面，本申请提供了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法；
基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法，包括：
基于工程目标，获取显示范围；
将覆盖显示范围的、空间上离散的地理数据投影到坐标系，形成数据点图形；
对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和指定的等值线序列取值，生成等值线序列图形；
依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
将裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底依次叠加显示，生成显示范围内的电子地图。
第二方面，本申请提供了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图系统；
基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图系统，包括：
显示范围生成模块，其被配置为：基于工程目标，获取显示范围；
数据点图形生成模块，其被配置为：将获取的覆盖显示范围的、空间上离散的地理数据投影到坐标系，形成数据点图形；
等值线序列图形生成模块，其被配置为：对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和等值线序列取值，生成等值线序列图形；
分区面图形生成模块，其被配置为：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
裁剪模块，其被配置为：基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
显示模块，其被配置为：将显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底叠加显示，生成显示范围内的电子地图。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序(产品)，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现前述第一方面任意一项的方法。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请不依赖具体地理信息系统或制图软件进行，不需要人为分步进行，出图效率高。通过软件编制实现，输入数据点、等值线序列取值、目标区和缓冲距离数据后，即可生成指定显示范围的分区图。制图过程不再受具体的地理信息系统和制图软件的限制；且不再需要人为分步交互进行数据存储和处理，而是在输入数据后，由软件一次组合完成全部步骤，大大提高了出图效率。本申请所生成的电子地图可以以.jpg、.png等图片格式或.mxd工程格式存储，后者可供进一步处理、编辑或美化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请的方法流程图；
图2(a)和图2(b)为实施例1.1，即面状目标实施例的源数据；
图3(a)和图3(b)为实施例1.1，即面状目标实施例的点图形；
图4为实施例1.1，即面状目标实施例的栅格插值结果图；
图5为实施例1.1，即面状目标实施例的等值线序列；
图6(a)和图6(b)为实施例1.1，即面状目标实施例的栅格分区；
图7为实施例1.1，即面状目标实施例的分区转面；
图8为实施例1.1，即面状目标区实施例的裁剪出图；
图9(a)和图9(b)为实施例1.2，即点状目标实施例的源数据；
图10为实施例1.2，即点状目标实施例的结果图；
图11(a)和图11(b)为实施例1.3，即线状目标实施例的源数据；
图12为实施例1.3，即线状目标实施例分区结果图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例提供了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法；
如图1所示，基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法，包括：
S101：基于工程目标，获取显示范围；
S102：将覆盖显示范围的、在空间上离散的数据投影到坐标系，形成数据点图形；
S103：对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和等值线序列取值，生成等值线序列图形；
S104：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
S105：基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成对应显示范围的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
S106：将对应显示范围的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底叠加显示，生成显示范围内的电子地图。
作为一个或多个实施例，所述S101：基于工程目标，获取显示范围；具体步骤包括：
通过手动标定显示范围；或者，根据工程目标自动确定显示范围。
所述工程目标根据工程实际需求确定，允许为点、线或面。所述显示范围，是指最终生成电子地图的显示范围。
示例性的，通过手动标定目标区域的显示范围，是通过输入显示范围的转折点或直接输入.shp格式的面图形的形式来实现。
示例性的，根据工程目标自动确定显示范围，如果目标为点或线，则以目标为中心，根据用户输入的缓冲半径，以向外做缓冲区的方式形成面区域，即显示范围；如果目标区域为面的，则目标区域本身即可作为显示范围，也可以根据用户输入的缓冲半径，采用向外做缓冲区的方式来确定显示范围。
示例性的，所述S101输入要素为目标区位置和图形，需要生成缓冲区的，还需要输入缓冲半径，输出要素为以目标区为中心，外延拓扑缓冲半径的面。
作为一个或多个实施例，所述S102：将所获取的、足以覆盖显示范围的、在空间上离散的数据投影到坐标系，形成数据点图形；具体步骤包括：
将地理数据依据坐标投影到地理坐标系或大地坐标系，形成数据点图形。
示例性的，所述地理信息数据，包括：一列经度数据(或横坐标数据)、一列纬度数据(或纵坐标数据)和至少一列内容数据。
示例性的，所述内容数据是指：图件所意图反应的、随空间变化的信息，如高度、地层厚度、地面沉降速率、地震动参数等。
应理解的，所述数据点图形，是指：与经纬度坐标(或横纵坐标)一一对应的点，该点具有数值属性，其数值即为内容数据。
示例性的，所述数据点图形采用点要素类的形式进行存储，所述点要素类的字段，包括：ID、经度数据、纬度数据和至少一个内容数据字段。
示例性的，所述ID是指：计算机自动分配的，用以识别要素类中每个点的序号。
示例性的，所述内容数据字段，是指：由内容数据构成的字段。一个要素类(如点要素类)内包含多个要素(如点)，每个要素构成一行(称一个要素)；如实施例1.1中(图3(b))，每个要素有六个属性(FID、shape、经度、纬度、第三系厚度、第四系厚度)；综合全部要素(如点)每个属性构成一列，称为一个字段(如FID字段、shape字段、经度字段、纬度字段、第三系厚度字段、第四系厚度字段)。
进一步地，所述基于工程目标，获取显示范围步骤之后；所述将所获取的在空间上离散的数据投影到坐标系，形成数据点图形步骤之前；还可以包括：
对数据进行简单运算；所述简单运算，包括：加、减、乘或除。
或者，
进一步地，所述将目标区域显示范围内的地理信息数据投影到坐标系，形成数据点图形步骤之后；还包括：对数据进行简单运算；所述简单运算，包括：加、减、乘或除。
进一步地，所述对数据进行简单运算，具体是指：依据需要进行，如已有各地层界面深度，可通过相减获得各层厚度，相加获得总厚度；已有先后两次测量的统一点的地面高程，可通过相减获取地面沉降距离，再除以时间即可获得地面沉降速率。
作为一个或多个实施例，所述S103：对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；具体步骤包括：
采用克里金插值或反距离插值等可选择的方法，对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件。
示例性的，对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；是指输入数据为点图形，结果为插值.grid栅格。
作为一个或多个实施例，所述S103中，所述对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件步骤之后；所述依据数据栅格文件，生成等值线序列图形步骤之前；还包括：剔除异常数据步骤；
所述剔除异常数据步骤，包括：对数据栅格文件进行平滑处理，形成平滑处理后的数据栅格文件。
应理解的，所述剔除异常数据步骤的输入值为插值栅格，输出值为平滑栅格。
示例性的，所述剔除异常数据步骤，包括：采用低通滤波或取栅格平均值，对数据栅格文件进行平滑处理，形成平滑处理后的数据栅格文件。
作为一个或多个实施例，所述S103：依据数据栅格文件和等值线序列取值，生成等值线序列图形；所述具体步骤包括：
连接具有指定数值的栅格形成线，若等值线经过处缺乏指定数值的栅格，则选择最邻近值连接成线。
等值线即地理空间中的一条曲线或直线，表征内容数据在该线上具有同一值。等值线序列即一系列不同值的等值线，等值线序列的取值由人工赋予指定。
应理解的，依据数据栅格文件，生成等值线序列图形；输入值为等值线序列的取值和插值栅格或平滑处理后的差值栅格，输出值为等值线要素类。
等值线序列的取值可依据工程需要自行设定。
进一步地，所述等值线序列图形，是指：计算机中存储的、可编辑的一系列曲线，在地理空间中所述一系列曲线中的每一条均表征了同一内容数值。
作为一个或多个实施例，所述S104：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；具体步骤包括：
将数据栅格中每个栅格点的值与等值线序列的取值进行比较，按照栅格计算表达式进行栅格赋值，形成分区栅格数据。
示例性的，所述栅格计算表达式为：
Con("Grid"<a,i,Con("Grid"<b,j,Con("Grid"<c,k,l)))
其中，a、b、c值对应等值线序列取值，可继续添加；i、j、k、l分别代表当栅格点的数值位于<a、a～b、b～c、>c区间内时的分区栅格的赋值，即分区值，具体数值依工程需求自行设定，取值个数与等值线序列对应。为下一步转面方便，此处i/j/k/l等的取值应为整型。
所述栅格计算表达式含义为：
当栅格中的点<a时，该部分栅格取值i；
当栅格中的点≥a且＜b时，该部分栅格取值j；
当栅格中的点≥b且＜c时，该部分栅格取值k；
当栅格中的点≥c时，该部分栅格取值l。
表达式可继续延长，采Con函数替换l项位置即可，理论上可以无限延长，与等值线序列取值对应即可。
如Con("A.tif"<1,0,Con("A.tif"<100,1,Con("A.tif"<200,2,Con("A.tif"<300,3,4))))
该式表达的含义为：对于名称为“A.tif”的栅格数据，其中数值小于1的栅格点赋值为0；大于等于1，小于100的栅格点赋值为1；大于等于100，小于 200的栅格点赋值为2；大于等于200，小于300的栅格点赋值为3；其它栅格点赋值为4。
应理解的，所述依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；输入数据为等值线序列的取值和插值栅格或平滑栅格，输出数据为分类规准后的分区栅格。
或者，作为一个或多个实施例，所述S104：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；具体步骤包括：
将栅格数据(.tif格式)转换为数组(array)，对数组进行选择赋值操作后，再转换为栅格数据。
具体步骤为：
1.记录栅格点尺寸和栅格起始点坐标，包括横向(经度)和纵向(纬度) 尺寸；
2.将栅格数据读取为一个二维数组，每一行为同一纬度的栅格点数值，每一列为同一经度的栅格点数值；
3.依据等值线序列的取值，对二维数组内的所有数值进行分段赋值，其赋值原理与上述Con()表达式类似，注意，此处赋值应赋整型数值，本步骤形成新的整型二维数组；
4.依据第1步记录的栅格起始点坐标和栅格点尺寸，将新的整型二维数组转换成栅格数据，数组中的每一个值对应新栅格中的一个栅格点。
作为一个或多个实施例，所述S104：将分区栅格数据转出，形成分区面图形；具体步骤包括：
识别分区栅格中由相同值的栅格点构成的范围，自动绘制与之相同的一组面图形，每一个面对应一个相同值的栅格分区。面与面之间紧密相连，既不重叠，亦不分离。
或者，作为一个或多个实施例，可调用栅格转面函数 arcpy.RasterToPolygon_conversion()完成栅格转出成面的功能。
作为一个或多个实施例，所述S105：基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成对应显示范围的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；具体步骤包括：
将数据点图形的点要素类、等值线序列图形的等值线.shp线要素类和分区面图形的分区面要素类分别与目标区域显示范围相交，生成依据显示范围裁剪的点要素类、等值线要素类和分区面要素类。
作为一个或多个实施例，所述S106：将对应显示范围的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底叠加显示，生成显示范围内的电子地图；具体步骤包括：
将目标区域显示范围内的数据点要素类、等值线要素类和分区面要素类从上向下叠加显示，调整或添加颜色、标注、备注、比例尺图素，美化图面；生成目标区域显示范围内的电子地图。
本申请利用地理信息数据，通过插值处理，形成栅格数据，通过处理栅格数据，获得矢量化的等值线序列和地理信息数据分区；依据目标区确定显示范围，裁剪数据点群、等值线序列和分区图形并叠加显示，上述三者均以矢量形式存在，可编辑修改。
实施例1.1
如图2(a)和图2(b)、图3(a)和图3(b)、图4、图5、图6(a)和图 6(b)、图7所示，本实施例为第四系地层厚度分区，工程目标为面状。目标区即为显示范围，不进行缓冲。图2(a)和图2(b)为源数据，包括目标区地理位置和形状(面.shp)和地层厚度表，该表四列为经度、纬度、第三系厚度和第四系厚度。展示结果为第四系厚度分区。
步骤1.如图3(a)和图3(b)所示，将地理信息数据存储为“数据点.shp”点要素类文件，该文件具有如下字段：FID、shape、经度、纬度、第三系厚度、第四系厚度。
步骤2.如图4所示，对“数据点.shp”进行克里金插值，生成“插值.tif”。本步可借助arcpy包提供的插值函数arcpy.Kriging_3d()实现。
步骤3.如图5所示，依据栅格数据“插值.tif”，生成等值线序列“等值线.shp”，本实施例中等值线取值135/140/150/160。本步可借助arcpy包提供的等值线生成函数arcpy.ContourList_3d()实现。
步骤4.如图6(a)和图6(b)所示，将栅格数据“插值.tif”中的每个栅格点，依据等值线序列取值(135/140/150/160)归为5档，分别赋以整型数值 1/2/3/4/5，生成新的栅格数据“分区.tif”。本步可借助arcpy包提供的条件函数 arcpy.sa.Con()实现。
步骤5.如图7所示，依据栅格数据“分区.tif”生成与之范围相同的矢量面图形“分区.shp”。本步可借助arcpy包提供的栅格转面函数 arcpy.RasterToPolygon_conversion()实现。
步骤6.分别将“数据点.shp”、“等值线.shp”和“分区.shp”与“面.shp”相交,生成“相交_数据点.shp”、“相交_等值线.shp”和“相交_分区.shp”。本步可借助arcpy 包提供的相交分析函数arcpy.Intersect_analysis()实现。
步骤7.如图8所示，将步骤6生成的“相交_数据点.shp”、“相交_等值线.shp”和“相交_分区.shp”自顶向底排列，调整颜色、标注、注释、添加经纬度网格、比例尺等装饰性标识，完成出图。该步可借助arcpy包提供的制图函数 arcpy.mapping.Layer()等实现。
实施例1.2：
如图9(a)和图9(b)、图10、图11(a)和图11(b)和图12所示，本实施例为地面沉降速率分区实施例，工程目标为点状，须进行缓冲以生成显示范围。
图9(a)和图9(b)为源数据，包括(1)目标区地理位置(点.shp)和(2) 沉降速率表，该表三列为经度、纬度、沉降速率。展示结果为沉降速率分区。
步骤1.如图10所示，依据工程目标“点.shp”，获得显示范围“缓冲区.shp”，本例中显示范围为工程目标外延缓冲10km。本步可借助arcpy包提供的缓冲分析函数arcpy.Buffer_analysis()实现。
步骤2.离散点数据存储为“数据点.shp”点要素类文件，该文件具有如下字段：FID、shape、经度、纬度、沉降速率。
步骤3.对“数据点.shp”进行克里金插值，生成“插值.tif”。本步可借助arcpy 包提供的插值函数arcpy.Kriging_3d()实现。
步骤4.对“插值.tif”进行低通滤波，以使其数据平滑，生成“平滑.tif”。本步可采用arcpy提供的滤波函数arcpy.Filter()实现。
步骤5.依据栅格数据“平滑.tif”，生成等值线序列“等值线.shp”，本实施例中等值线取值185/210。本步可借助arcpy包提供的等值线生成函数 arcpy.ContourList_3d()实现。步骤6.将栅格数据“平滑.tif”通过 arcpy.RasterToNumPyArray()函数转换为二维数组，并记录栅格尺寸和左下角坐标；依据等值线序列取值(185/210)将各数值归为3档，分别赋以整型数值1/2/3，存储为新的整型二维数组；参照本步开始时记录的栅格尺寸和左下角坐标，将整型二维数组通过arcpy.NumPyArrayToRaster()函数转换成栅格数据“分区.tif”。
步骤7.依据栅格数据“分区.tif”生成与之表征范围相同的矢量面图形“分区.shp”。本步可借助arcpy包提供的栅格转面函数 arcpy.RasterToPolygon_conversion()实现。步骤8.分别将“数据点.shp”、“等值线.shp”和“分区.shp”与“缓冲区.shp”相交,生成“相交_数据点.shp”、“相交_等值线.shp”和“相交_分区.shp”。本步可借助arcpy包提供的相交分析函数 arcpy.Intersect_analysis()实现。
步骤9.如图11(a)和图11(b)所示，将步骤8生成的“相交_数据点.shp”、“相交_等值线.shp”和“相交_分区.shp”自顶向底排列，调整颜色、标注、注释、添加经纬度网格、比例尺等装饰性标识，完成出图。该步可借助arcpy包提供的制图函数arcpy.mapping.Layer()等实现。
实施例1.3：
如图11(a)、图11(b)和图12所示，本实施例为地震动峰值加速度分区，目标区为线状，须进行拓扑以生成显示范围。
图11(a)、图11(b)为源数据，包括(1)目标区地理位置和形状(线.shp) 和(2)地震动峰值加速度表，该表四列为经度、纬度、基岩地震动峰值加速度和地表地震动峰值加速度，展示结果为地表地震动峰值加速度分区图。
本实施例操作步骤与实施例1.2相同。所不同之处在于其生成的缓冲区为以线为中心，外延3km的面。图12为结果。
实施例二
本实施例提供了基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图系统；
基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图系统，包括：
显示范围生成模块，其被配置为：基于工程目标区，获取显示范围；
数据点图形生成模块，其被配置为：将获取的显示范围空间上离散的地理信息数据投影到坐标系，形成数据点图形；
等值线序列图形生成模块，其被配置为：对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件，生成等值线序列图形；
分区面图形生成模块，其被配置为：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
裁剪模块，其被配置为：基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
显示模块，其被配置为：将显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底叠加显示，生成显示范围内的电子地图。
此处需要说明的是，上述数据点图形生成模块、等值线序列图形生成模块、分区面图形生成模块、裁剪模块、和显示模块对应于实施例一中的步骤S101至 S105，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
实施例三
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列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。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
实施例四
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法，其特征是，包括：
基于工程目标，获取显示范围；
将覆盖显示范围的、空间上离散的地理数据投影到坐标系，形成数据点图形；
对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和指定的等值线序列取值，生成等值线序列图形；
依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
将裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底依次叠加显示，生成显示范围内的电子地图；
依据数据栅格文件，生成等值线序列图形，所述具体步骤包括：
连接具有指定数值的栅格形成线，若等值线经过处缺乏指定数值的栅格，则选择最邻近值连接成线；依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据，具体步骤包括：
将数据栅格中的每个点的值与的等直线序列的取值进行比较，按照栅格计算表达式进行栅格取值，形成分区栅格数据；
或者，
依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据，具体步骤包括：
记录栅格点尺寸和栅格起始点坐标，包括横向和纵向尺寸；
将栅格数据读取为一个二维数组，每一行为同一纬度的栅格点数值，每一列为同一经度的栅格点数值；
依据等值线序列的取值，对二维数组内的所有数值进行分段赋值，形成新的整型二维数组；
依据记录的栅格起始点坐标和栅格点尺寸，将新的整型二维数组转换成栅格数据，数组中的每一个值对应新栅格中的一个栅格点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，将在空间上离散的数据投影到坐标系，形成数据点图形；具体步骤包括：
将地理数据依据坐标投影到地理坐标系或大地坐标系，形成数据点图形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；具体步骤包括：
采用克里金插值或反距离插值，对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件步骤之后；所述依据数据栅格文件，生成等值线序列图形步骤之前；还包括：剔除异常数据步骤；
所述剔除异常数据步骤，包括：对数据栅格文件进行平滑处理，形成平滑处理后的数据栅格文件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是，基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成对应显示范围的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；具体步骤包括：
将数据点图形、等值线序列图形和分区面图形分别与显示范围求交集，生成依据显示范围裁剪的点图形、等值线图形和分区面图形。
6.基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图系统，其特征是，包括：
显示范围生成模块，其被配置为：基于工程目标，获取显示范围；
数据点图形生成模块，其被配置为：将获取的覆盖显示范围的、空间上离散的地理数据投影到坐标系，形成数据点图形；
等值线序列图形生成模块，其被配置为：对数据点图形进行栅格插值，形成数据栅格文件；依据数据栅格文件和等值线序列取值，生成等值线序列图形；
分区面图形生成模块，其被配置为：依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据；将分区栅格数据转出，形成分区面图形；
裁剪模块，其被配置为：基于显示范围，对数据点图形、等值线序列图形和分区面图形进行裁剪，生成显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形；
显示模块，其被配置为：将显示范围内的裁剪数据点图形、裁剪等值线图形和裁剪分区面图形自顶向底叠加显示，生成显示范围内的电子地图；
依据数据栅格文件，生成等值线序列图形，所述具体步骤包括：
连接具有指定数值的栅格形成线，若等值线经过处缺乏指定数值的栅格，则选择最邻近值连接成线；依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据，具体步骤包括：
将数据栅格中的每个点的值与的等直线序列的取值进行比较，按照栅格计算表达式进行栅格取值，形成分区栅格数据；
或者，
依据等值线序列取值，对数据栅格文件进行分区，形成分区栅格数据，具体步骤包括：
记录栅格点尺寸和栅格起始点坐标，包括横向和纵向尺寸；
将栅格数据读取为一个二维数组，每一行为同一纬度的栅格点数值，每一列为同一经度的栅格点数值；
依据等值线序列的取值，对二维数组内的所有数值进行分段赋值，形成新的整型二维数组；
依据记录的栅格起始点坐标和栅格点尺寸，将新的整型二维数组转换成栅格数据，数组中的每一个值对应新栅格中的一个栅格点。
7.一种电子设备，其特征是，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-5任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011095437.XA CN112233205B (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011095437.XA CN112233205B (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112233205A CN112233205A (zh) | 2021-01-15 |
| CN112233205B true CN112233205B (zh) | 2021-05-28 |
Family
ID=74112750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011095437.XA Active CN112233205B (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112233205B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113448473B (zh) * | 2021-06-23 | 2023-10-27 | 深圳市润天智数字设备股份有限公司 | 图片裁剪区域可视化操作方法及装置 |
| CN113706658B (zh) * | 2021-08-18 | 2023-09-05 | 江苏红豆工业互联网有限公司 | 一种基于服装圆弧曲线的离散化参数绘图方法 |
| CN114820972B (zh) * | 2022-05-20 | 2024-04-09 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 等值线和/或等值面生成方法、系统、设备及存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102819568A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-12-12 | 哈尔滨工程大学 | 基于地形采样点位置的海底地形数据建立方法 |
| CN102867332A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-09 | 电子科技大学 | 基于复杂边界约束的多级细分网格曲面拟合方法 |
| CN108460135A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-28 | 济宁中科云天环保科技有限公司 | 基于gis的批量云图生成方法 |
| CN111198975A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-26 | 上海杰狮信息技术有限公司 | 一种基于栅格的时空大数据可视化方法及可视化系统 |
| CN111696062A (zh) * | 2020-06-14 | 2020-09-22 | 荆门汇易佳信息科技有限公司 | 色彩均衡不变形的dom局部修复聚合方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102314711B (zh) * | 2010-07-01 | 2013-07-17 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 矿产资源评价信息的三维可视化方法及其装置 |
| CN103063202B (zh) * | 2012-12-30 | 2015-04-15 | 同济大学 | 基于遥感影像的蓝藻生物量时空变化监测与可视化方法 |
| CN104123558B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-10-13 | 中国地质科学院矿产资源研究所 | 地热资源的多源分布式遥感判别方法和系统 |
| CN105023283A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-11-04 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 基于冬候鸟迁徙路径及生境的电网鸟害图绘制方法及系统 |
| CN105069020B (zh) * | 2015-07-14 | 2018-09-21 | 国家信息中心 | 自然资源数据三维可视化方法和系统 |
| CN106710437A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-24 | 中国矿业大学(北京) | 电子地图的编制方法和系统 |
| CN107704565A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-16 | 浪潮软件集团有限公司 | 一种等值体生成方法、装置及系统 |
-
2020
- 2020-10-14 CN CN202011095437.XA patent/CN112233205B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102819568A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-12-12 | 哈尔滨工程大学 | 基于地形采样点位置的海底地形数据建立方法 |
| CN102867332A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-09 | 电子科技大学 | 基于复杂边界约束的多级细分网格曲面拟合方法 |
| CN108460135A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-28 | 济宁中科云天环保科技有限公司 | 基于gis的批量云图生成方法 |
| CN111198975A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-26 | 上海杰狮信息技术有限公司 | 一种基于栅格的时空大数据可视化方法及可视化系统 |
| CN111696062A (zh) * | 2020-06-14 | 2020-09-22 | 荆门汇易佳信息科技有限公司 | 色彩均衡不变形的dom局部修复聚合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112233205A (zh) | 2021-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112233205B (zh) | 基于离散数据进行分区和裁剪的电子地图制图方法及系统 | |
| Huisman et al. | Principles of geographic information systems | |
| Masoud et al. | Applicability of computer-aided comprehensive tool (LINDA: LINeament Detection and Analysis) and shaded digital elevation model for characterizing and interpreting morphotectonic features from lineaments | |
| US9390556B2 (en) | Systems and methods for generating a large scale polygonal mesh | |
| CN110428500B (zh) | 轨迹数据处理方法、装置、存储介质以及设备 | |
| CN102607569B (zh) | 导航中大比例尺水系自动生成多重小比例尺数据的方法 | |
| KR100609786B1 (ko) | 도화원도를 이용한 3차원 건물 모델링 방법 | |
| CN103903061A (zh) | 三维矿产资源预测评价中信息综合处理装置及其方法 | |
| CN103824133A (zh) | 一种花岗岩型铀矿田远景区综合预测方法 | |
| CN110400371B (zh) | 一种水平构造地貌实体的三维模型构建方法 | |
| CN116152461B (zh) | 地质建模方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 | |
| CN104635262A (zh) | 一种基于增强型矩形网格的正逆断层等值线自动生成方法 | |
| CN113286982A (zh) | 生成、更新和增强大比例尺高精度3d道路地图和多级道路图的系统和方法 | |
| CN104252549A (zh) | 一种基于克里金插值的分析布井方法 | |
| WO2014099204A1 (en) | Method and system for geophysical modeling of subsurface volumes based on computed vectors | |
| Raska | 3D geologic subsurface modeling within the Mackenzie Plain, Northwest Territories, Canada | |
| CN103700063B (zh) | 基于高清卫星影像的地形图一体化快速成图方法 | |
| CN104375211B (zh) | 一种气象预报等值线图更新方法及系统 | |
| CN104751479A (zh) | 基于tin数据的建筑物提取方法和装置 | |
| CN105893590B (zh) | 一种用于数字地形分析建模知识案例化自动处理方法 | |
| Pouliot et al. | Reasoning about geological space: Coupling 3D GeoModels and topological queries as an aid to spatial data selection | |
| CN115861816A (zh) | 一种立体低涡识别方法、装置、存储介质及终端 | |
| CN109165553A (zh) | 基于深度学习的石油设施遥感自动识别方法及装置 | |
| Kratochvílová et al. | Using the automatic vectorisation method in generating the vector altimetry of the historical Vltava River valley | |
| CN117635854A (zh) | 一种基于知识元地质模型的局部更新方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |