一种空间图形聚集的优化方法与系统与流程

本发明涉及地理信息系统领域，具体涉及一种空间图形聚集的优化方法与系统。

背景技术

将一组离散的空间矢量图形按照空间相邻、属性一致的原则分组聚集成单个图形面积更大的一组空间数据集合在地理信息系统（gis）领域有着广泛的应用。以农业行业为例：国务院2017年4月10日发布《关于建立粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的指导意见》，力争用3年时间完成10.58亿亩“两区”地块的划定任务，用5年时间基本完成“两区”建设任务。这里的“两区”是指在原农村承包地的基础上划分出一组范围更大的功能区，这就是空间图形聚集方法的一种实际应用。

目前，处理该类问题的主要办法是测绘人员利用专业的gis软件在计算机上通过手工勾绘的方法进行。传统技术采用人工识别、手工勾绘的方法在已有空间数据的基础上进行分组和聚集存在效率低、成本高的缺点。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种空间图形聚集的优化方法与系统，能够有效克服现有技术所存在的效率低、成本高的缺陷。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种空间图形聚集的优化方法与系统，包括以下步骤：

s1、获取用户的分组条件并建立输入缓冲区；

s2、接收输入的空间图形，对输入的每一个图形向外缓冲一定距离（根据输入条件）形成新的图形并放入输入缓冲区；

s3、检查输入缓冲区中的图形，取出彼此相交的图形进行合并，将合并后的图形向内缓冲一定距离（根据输入条件）并输出。

优选地，所述用户的分组条件为图形的缓冲距离。

优选地，所述缓冲距离的值由用户输入作为系统运行的初始条件，所述缓冲距离的值保存到临时变量n。

优选地，所述向外缓冲的缓冲距离为n，所述向内缓冲的缓冲距离为-n。

优选地，所述向外缓冲的缓冲距离与向内缓冲的缓冲距离的绝对值相等。

一种基于空间图形聚集优化方法的系统，包括建立输入缓冲区并向输入缓冲区预输入图形数据的输入预处理模块，与所述输入预处理模块相连的用于对图形数据进行向外缓冲操作以及对经过向外缓冲操作后相互交叠的图形数据进行向内缓冲操作的空间图形相交和联合分析模块，与所述空间图形相交和联合分析模块相连的用于输出处理后图形数据的输出处理模块。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种空间图形聚集的优化方法与系统能够根据空间图形的位置关系自动查找相邻的图形并进行合并，合并后的图形最大限度的保留了聚合图形的外廓同时又填补了图形与图形之间的缝隙，这种空间图形聚集优化方法与人工处理得到的结果匹配度高，效果上能够满足用户的需求，同时整个过程自动处理，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种空间图形聚集的优化方法与系统，如图1和图2所示，包括以下步骤：

s1、获取用户的分组条件并建立输入缓冲区；

s2、接收输入的空间图形，对输入的每一个图形向外缓冲一定距离（根据输入条件）形成新的图形并放入输入缓冲区；

s3、检查输入缓冲区中的图形，取出彼此相交的图形进行合并，将合并后的图形向内缓冲一定距离（根据输入条件）并输出。

用户的分组条件为图形的缓冲距离。

缓冲距离的值由用户输入作为系统运行的初始条件，缓冲距离的值保存到临时变量n。

向外缓冲的缓冲距离为n，向内缓冲的缓冲距离为-n。

向外缓冲的缓冲距离与向内缓冲的缓冲距离的绝对值相等。

一种基于空间图形聚集优化方法的系统，包括建立输入缓冲区并向输入缓冲区预输入图形数据的输入预处理模块，与输入预处理模块相连的用于对图形数据进行向外缓冲操作以及对经过向外缓冲操作后相互交叠的图形数据进行向内缓冲操作的空间图形相交和联合分析模块，与空间图形相交和联合分析模块相连的用于输出处理后图形数据的输出处理模块。

获取用户的分组条件并建立输入缓冲区。

用户的分组条件只需包括图形的缓冲距离。该实施例中，需要解决的问题是将相邻的图形进行合并。这里的相邻是指两个图形距离较近，比如给定两个图形，只要其距离小于50米就视这两个图形为相邻。这里的50米也可以是30米或60米等，这个值需要由用户输入作为系统运行的初始条件，系统将这个输入值保存到临时变量n。

建立输入缓冲区是为了将输入的图形存入内存中，便于后续快速对图形进行随机访问，因为后续查找图形相邻关系的过程中需要对同一个图形进行多次访问。通常预输入的图形数据来源于文件或数据库，这类数据不具备随机访问的特性或者随机访问消耗的时间较多。这里将建立的输入缓冲区结构命名为list。

接收输入的空间图形，对输入的每一个图形向外缓冲一定距离（根据输入条件）形成新的图形并放入输入缓冲区。

从数据源中逐条读取图形数据，对每一个输入图形做向外缓冲操作，缓冲距离为n，将缓冲后形成的新图形放入输入缓冲区list中。

在gis中，缓冲是一种用于计算包含在一个几何图形特定距离区域内所有点的操作。在数学术语中，缓冲被称为通过一个与缓冲区相等的圆的半径去计算几何图形的闵可夫斯基总和。发现正的、负的缓冲，有时与操作的腐蚀和膨胀有关。在cad/cam中，缓冲曲线被称为偏移曲线，可以使用jts，通过geometrybuffer方法或者bufferop类去计算一个图形的缓冲区。缓冲操作所输入的几何图形可以是任何类别（包括任意的几何图形集合），缓冲操作的结果通常是一种区域类型，结果也可能为空，例如一条线的负缓冲。

检查输入缓冲区中的图形，取出彼此相交的图形进行合并，将合并后的图形向内缓冲一定距离（根据输入条件）并输出。

经过上一步缓冲操作后，原本一些离散的图形因为面积膨胀的原因可能出现彼此交叠。找出这些相互交叠的图形并进行合并，这样就会形成更大的聚合块，最后对这些新的聚合块进行向内缓冲，缓冲距离为-n。经过向内缓冲后形成最终的图形，其轮廓最大限度与原始图形保持一致，与原始图形相比，新图形增加的部分主要是原相邻图形之间的缝隙。经过本实施例处理后的图形与人工识别和人工处理的结果比较贴近。

在gis中，合并又称为联合分析，例如有两个面，面a和面b，如果用合并，则会产生一个新的面要素，为面a和面b的集合，即面c。如果面a和面b不相交，则面c包含两个部分，如果面a和面b有交叠，则面c由面a和面b的外轮廓构成。

本发明所提供的一种空间图形聚集的优化方法与系统能够根据空间图形的位置关系自动查找相邻的图形并进行合并，合并后的图形最大限度的保留了聚合图形的外廓同时又填补了图形与图形之间的缝隙，这种空间图形聚集优化方法与人工处理得到的结果匹配度高，效果上能够满足用户的需求，同时整个过程自动处理，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。