CN113902615A - 一种电子海图快速无缝拼接显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子海图快速无缝拼接显示方法，包括以下步骤：步骤1、在生成的系统电子海图数据中加入相邻图幅公共物标的点线面进行标识；步骤2、对条件符号化过程中的点线面之间归属关系进行标识；步骤3、建立电子海图索引；步骤4、快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据；步骤5、保留屏幕范围内海图数据；步骤6、对屏幕范围内海图数据进行数据组织；步骤7、完成电子海图的快速无缝拼接及海图数据的快速绘制显示。本发明可以快速进行检索、裁剪、拼接处理，后期再结合缓存机制，从而大大提高电子海图的显示速度，提高用户操作体验和航行安全。
Description
技术领域
本发明属于航海导航技术领域，涉及电子海图数据拼接绘制显示方法，尤其是一种电子海图快速无缝拼接显示方法。
背景技术
在船舶航海过程中，电子海图相关产品已经得到广泛应用，但大量海图数据拼接绘制显示速度成为限制很多设备一大弊端，有些数据之间有多余重复线条，用户体验较差，不利于航海人员操作，从而影响设备的作用。所以，如何找到一种电子海图快速无缝拼接绘制显示方法，来提升电子海图设备操作体验，提升显示速度，显得非常迫切。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其通过将影响S57海图绘制速度的条件符号化和拼接处理等过程，在系统电子海图数据中进行标记处理，利用快速的检索和裁剪技术，从而达到电子海图的快速无缝拼接显示要求。
本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
一种电子海图快速无缝拼接显示方法，包括以下步骤：
步骤1、在生成的系统电子海图数据中加入相邻图幅公共物标的点线面进行标识，用于区分是否为公共物标；
步骤2、在系统电子海图数据中，对条件符号化过程中的点线面之间归属关系进行标识；
步骤3、根据步骤1和步骤2中获得的系统电子海图数据的特点和海图无缝拼接的需求，建立电子海图索引；
步骤4、根据屏幕范围和步骤3中海图索引中图幅范围的信息进行比较，快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据；
步骤5、根据多边形裁剪方法，裁剪步骤4中获得的与屏幕区域有重合的海图数据，只保留屏幕范围内海图数据；
步骤6、根据比例尺大小和点线面类型对步骤5的屏幕范围内海图数据进行数据组织；
步骤7、对步骤6中的数据进行绘制，完成电子海图的快速无缝拼接及海图数据的快速绘制显示。
而且，所述步骤1中的公共物标类型可分为点、线、面，同一面物标分布在相邻图幅，相邻部分会产生公共切割线，对其进行标识，公共切割线不进行绘制，为后续无缝拼接奠定基础。
而且，所述步骤2的标识条件符号化过程中的点线面之间归属关系的具体方法为：标识后期绘制过程中严重影响速度的危险物、浅水区危险物和安全等深线，在系统电子海图中，点、线等所属的等深面提前进行判断，并进行标识，为后期海图快速绘制奠定基础。
而且，所述步骤3的电子海图索引用于进行快速海图查询、裁剪、拼接、元数据查询的功能，其包括海图图号、海图名称、所属卷册、文件格式、海图图幅范围、编辑比例尺、文件校验值、注释、版次、修订版次、修订应用日期、发表日期、S57版次、生产责任机构代码、水平坐标放大倍数、实际数据外接矩形链表和实际数据的多边形边链表。
而且，所述步骤4的快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据的具体方法为：根据四叉树方法分割屏幕区域，分块判断和图幅关系，遵循原则为在所有系统电子海图数据中搜索到相交、包含或包含于显示视口地理范围且编辑比例在其显示比例区间内的电子海图，使海图最大程度覆盖显示视口；同时，需要确保在显示视口中任意区域所显示的电子海图都是该位置上编辑比例最大的电子海图。
而且，所述步骤5的具体方法为：利用屏幕范围，依据Cohen-sutherland和Weiler-Atherton算法对海图要素进行裁剪，至保留屏幕范围内海图要素。
而且，所述步骤6的具体方法为：依据海图编辑比例尺和点线面进行数据组织，可以根据屏幕范围内所有海图数据，不考虑优先级的情况下，优先绘制小比例尺海图，后绘制大比例尺海图，优先绘制面，其次线，最后为点；保证电子海图显示的规范性。
而且，所述步骤7的具体方法为：根据步骤6中的数据组织进行绘制，其中充分考虑绘制原则和步骤1和步骤2中的标识，实现海图数据的无缝拼接显示，并根据步骤3、步骤4和步骤5，实现海图数据的快速绘制显示。
本发明的优点和有益效果：
本发明能够解决目前电子海图设备显示多幅海图效率不高、公共物标之间有重复等问题，可以快速进行检索、裁剪、拼接处理，后期再结合缓存机制，从而大大提高电子海图的显示速度，提高用户操作体验和航行安全。
附图说明
图1是本发明的快速检索流程图；
图2是本发明的要素裁剪示意图。
图3是本发明的要素裁剪原理图。
图4是本发明的拼接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：
一种电子海图快速无缝拼接显示方法，包括以下步骤：
步骤1、在生成的系统电子海图数据中加入相邻图幅公共物标的点线面进行标识，用于区分是否为公共物标；
所述步骤1中的公共物标类型可分为点、线、面，同一面物标分布在相邻图幅，相邻部分会产生公共切割线，对其进行标识，公共切割线不进行绘制，为后续无缝拼接奠定基础。
在本实施例中，锚区面物标为A和B两幅海图公共物标，此公共物标的共用切割线标记为1，非共用切割线标记为0。
步骤2、在系统电子海图数据中，对条件符号化过程中的点线面之间归属关系进行标识；
所述步骤2的标识条件符号化过程中的点线面之间归属关系的具体方法为：标识后期绘制过程中严重影响速度的危险物、浅水区危险物和安全等深线，在系统电子海图中，点、线等所属的等深面提前进行判断，并进行标识，为后期海图快速绘制奠定基础。
本实施例中，以沉船为例，在系统电子海图数据生成时，判断沉船处于当前图幅的等深面进行标记，例如沉船1处在10-20米等深线中，进行标记。
步骤3、根据步骤1和步骤2中获得的系统电子海图数据的特点和海图无缝拼接的需求，建立电子海图索引；
所述步骤3的电子海图索引用于进行快速海图查询、裁剪、拼接、元数据查询的功能，本实例中安装多幅海图，索引文件记录海图数据的海图图号、海图名称、所属卷册、文件格式、海图图幅范围、编辑比例尺、文件校验值、注释、版次、修订版次、修订应用日期、发表日期、S57版次、生产责任机构代码、水平坐标放大倍数、实际数据外接矩形链表和实际数据的多边形边链表等。
步骤4、根据屏幕范围和步骤3中海图索引中图幅范围的信息进行比较，快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据；
所述步骤4的快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据的具体方法为：根据四叉树方法分割屏幕区域，分块判断和图幅关系，遵循原则为在所有系统电子海图数据中搜索到相交、包含或包含于显示视口地理范围且编辑比例在其显示比例区间内的电子海图，使海图最大程度覆盖显示视口；同时，需要确保在显示视口中任意区域所显示的电子海图都是该位置上编辑比例最大的电子海图。
在本实施例中，将分辨率1600*1200，显示比例1:52000，中心点122°4.8′E，26°54.1′N。将屏幕范围和步骤3中的海图图幅范围进行比较，看是否有相交或者重合覆盖，从而快速检索出屏幕范围内显示的海图数据。具体流程图如图1所示。
步骤5、根据多边形裁剪方法，裁剪步骤4中获得的与屏幕区域有重合的海图数据，只保留屏幕范围内海图数据；
所述步骤5的具体方法为：利用屏幕范围，依据Cohen-sutherland和Weiler-Atherton算法对海图要素进行裁剪，至保留屏幕范围内海图要素，如图2所示，原理示意图如图3所示。
步骤6、根据比例尺大小和点线面类型对步骤5的屏幕范围内海图数据进行数据组织；
所述步骤6的具体方法为：根据步骤5屏幕范围内裁剪后所有海图数据依据海图编辑比例尺和点线面进行数据组织，不考虑优先级的情况下，优先绘制小比例尺海图，后绘制大比例尺海图，优先绘制面，其次线，最后为点；保证电子海图显示的规范性。
步骤7、对步骤6中的数据进行绘制，完成电子海图的快速无缝拼接及海图数据的快速绘制显示。
所述步骤7的具体方法为：根据步骤6中的数据组织进行绘制，其中充分考虑绘制原则和步骤1和步骤2中的标识，实现海图数据的无缝拼接显示，并根据步骤3、步骤4和步骤5，实现海图数据的快速绘制显示。
在本实施例中，根据步骤1中公共切割线标记为1的不予绘制，步骤2中的条件符号化关系直接读取标志位，减少了循环判断沉船所属等深面，提升了速度，最后完成电子海图的快速无缝拼接及显示。其示意图如图4所示。
需要强调的是，本发明所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、在生成的系统电子海图数据中加入相邻图幅公共物标的点线面进行标识，用于区分是否为公共物标；
步骤2、在系统电子海图数据中，对条件符号化过程中的点线面之间归属关系进行标识；
步骤3、根据步骤1和步骤2中获得的系统电子海图数据的特点和海图无缝拼接的需求，建立电子海图索引；
步骤4、根据屏幕范围和步骤3中海图索引中图幅范围的信息进行比较，快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据；
步骤5、根据多边形裁剪方法，裁剪步骤4中获得的与屏幕区域有重合的海图数据，只保留屏幕范围内海图数据；
步骤6、根据比例尺大小和点线面类型对步骤5的屏幕范围内海图数据进行数据组织；
步骤7、对步骤6中的数据进行绘制，完成电子海图的快速无缝拼接及海图数据的快速绘制显示。
2.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤1中的公共物标类型可分为点、线、面，同一面物标分布在相邻图幅，相邻部分会产生公共切割线，对其进行标识，公共切割线不进行绘制，为后续无缝拼接奠定基础。
3.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤2的标识条件符号化过程中的点线面之间归属关系的具体方法为：标识后期绘制过程中严重影响速度的危险物、浅水区危险物和安全等深线，在系统电子海图中，点、线等所属的等深面提前进行判断，并进行标识，为后期海图快速绘制奠定基础。
4.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤3的电子海图索引用于进行快速海图查询、裁剪、拼接、元数据查询的功能，其包括海图图号、海图名称、所属卷册、文件格式、海图图幅范围、编辑比例尺、文件校验值、注释、版次、修订版次、修订应用日期、发表日期、S57版次、生产责任机构代码、水平坐标放大倍数、实际数据外接矩形链表和实际数据的多边形边链表。
5.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤4的快速检索出与屏幕区域有重合的海图数据的具体方法为：根据四叉树方法分割屏幕区域，分块判断和图幅关系，遵循原则为在所有系统电子海图数据中搜索到相交、包含或包含于显示视口地理范围且编辑比例在其显示比例区间内的电子海图，使海图最大程度覆盖显示视口；同时，需要确保在显示视口中任意区域所显示的电子海图都是该位置上编辑比例最大的电子海图。
6.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤5的具体方法为：利用屏幕范围，依据Cohen-sutherland和Weiler-Atherton算法对海图要素进行裁剪，至保留屏幕范围内海图要素。
7.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤6的具体方法为：依据海图编辑比例尺和点线面进行数据组织，可以根据屏幕范围内所有海图数据，不考虑优先级的情况下，优先绘制小比例尺海图，后绘制大比例尺海图，优先绘制面，其次线，最后为点；保证电子海图显示的规范性。
8.根据权利要求1所述的一种电子海图快速无缝拼接显示方法，其特征在于：所述步骤7的具体方法为：根据步骤6中的数据组织进行绘制，其中充分考虑绘制原则和步骤1和步骤2中的标识，实现海图数据的无缝拼接显示，并根据步骤3、步骤4和步骤5，实现海图数据的快速绘制显示。
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