專利名稱：分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地圖可視化領(lǐng)域，特別是涉及一種支持面狀要素分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號定位點(diǎn)配置、存儲(chǔ)和編輯的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料的數(shù)據(jù)特征，把統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間分布規(guī)律用地圖形式表達(dá)出來，對于每一個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)域，就形成了統(tǒng)計(jì)專題地圖。分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖表法常用來表示區(qū)劃單元內(nèi)某類地理現(xiàn)象的總體情況，所使用的統(tǒng)計(jì)地圖符號包括柱狀圖(條狀圖，2維/3維)、餅狀圖(圓形、環(huán)形、扇形，2維/3維)、球狀圖等多種類型。它將統(tǒng)計(jì)圖表繪制在相應(yīng)空間位置上，就可以形成各種形式的分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖。統(tǒng)計(jì)地圖符號常常以面狀要素的重心(內(nèi)點(diǎn))作為定位點(diǎn)。但是由于空間數(shù)據(jù)固 有的復(fù)雜性，某一區(qū)劃單元常常由多個(gè)多邊形組成。空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，每個(gè)簡單多邊形一般單獨(dú)數(shù)字化和編輯，再組合成一個(gè)區(qū)劃單元。這種情況可在一條記錄中以復(fù)合多邊形(Multi-polygon :由多個(gè)簡單多邊形組成)存儲(chǔ)和表達(dá)；也經(jīng)常會(huì)遇到未經(jīng)組合處理的情況，此時(shí)一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多條記錄，通常為多個(gè)同名要素。在分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖可視化中，需要在多個(gè)簡單多邊形(Simple polygon)之間和某個(gè)簡單多邊形內(nèi)部選擇合適的位置,對統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行配置，再和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以支持空間統(tǒng)計(jì)分析為目的的各種應(yīng)用。在目前已申請的專利中，尚無分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置的專利。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)及其方法，用于支持面狀要素分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號定位點(diǎn)配置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，包括簡單多邊形集合構(gòu)建模塊，用于對每一個(gè)區(qū)劃單元，構(gòu)建簡單多邊形集合；簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊，用于求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)；面積占優(yōu)集合求取模塊，用于求取簡單多邊形集合的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合；定位多邊形獲取模塊，用于取圖元面積占優(yōu)者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，該簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊求取該定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)；點(diǎn)集凸殼求取模塊，用于求面積占優(yōu)簡單多邊形集合中的多邊形重心的點(diǎn)集凸殼與組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；定位點(diǎn)求取模塊，用于將點(diǎn)集凸殼的重心作為定位點(diǎn)，取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)；地圖符號定位點(diǎn)求取模塊，用于將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)、點(diǎn)集凸殼的重心、初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。
所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其中，所述簡單多邊形集合為S，m為S中的元素個(gè)數(shù)，所述面積占優(yōu)簡單多邊形集合為R，η為R中的元素個(gè)數(shù)；進(jìn)一步地,所述簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊當(dāng)m=l時(shí),求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)；進(jìn)一步地，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)m=2時(shí)，取圖元面積占優(yōu)者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形；進(jìn)一步地，所述面積占優(yōu)集合求取模塊當(dāng)m>2時(shí)，求取S的五數(shù)概括，得到R ；進(jìn)一步地,所述點(diǎn)集凸殼求取模塊當(dāng)η>1時(shí),求R中的多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；當(dāng)n=0時(shí),求組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；
進(jìn)一步地,所述定位點(diǎn)求取模塊將點(diǎn)集凸殼的重心作為定位點(diǎn)，并保證該定位點(diǎn)落入簡單多邊形的內(nèi)部，并當(dāng)m=2且不存在圖元面積占優(yōu)者取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)，同時(shí)保證該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形的內(nèi)部；進(jìn)一步地，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)n=l時(shí)，獲取定位多邊形。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其中，所述簡單多邊形集合構(gòu)建模塊通過在空間數(shù)據(jù)中查找組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形，組成簡單多邊形集合S。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其中，S中各簡單多邊形面積占該區(qū)劃單元總面積的百分比從大到小為P1, P2, , Pm，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)P1 > O. 618時(shí)，取圖元面積較大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，否則所述定位點(diǎn)求取模塊取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其中，所述定位點(diǎn)求取模塊當(dāng)初步定位點(diǎn)未落入簡單多邊形內(nèi)部，則在重心連線方向平移該初步定位點(diǎn)，直到該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形內(nèi)部，并把此位置的定位點(diǎn)作為最終定位點(diǎn)。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其中，所述定位點(diǎn)求取模塊當(dāng)點(diǎn)集凸殼的重心未落入簡單多邊形的內(nèi)部時(shí)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，在面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中選擇離凸殼重心最近的簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，包括 步驟一，對每一個(gè)區(qū)劃單元，構(gòu)建簡單多邊形集合S，m為元素個(gè)數(shù)，并判斷m值的大小，當(dāng)m=l時(shí),進(jìn)入步驟二 ；當(dāng)m=2時(shí),進(jìn)入步驟三；當(dāng)m>2時(shí),進(jìn)入步驟四；步驟二，求簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)，進(jìn)入步驟七；步驟三，取面積占優(yōu)者作為定位多邊形，并進(jìn)入步驟二，并當(dāng)找不到面積占優(yōu)者，取兩簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)，同時(shí)保證該初步定位點(diǎn)落入其內(nèi)部，進(jìn)入步驟七；步驟四，求集合S的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合R，判斷η的大小，η為元素個(gè)數(shù)，當(dāng)η=1時(shí),進(jìn)入下一步驟五，當(dāng)η>1或n=0時(shí),進(jìn)入步驟六；步驟五，將簡單多邊形設(shè)為定位多邊形，進(jìn)入步驟二 ；
步驟六，當(dāng)η>1時(shí),求R中多邊形重心的點(diǎn)集凸殼，當(dāng)n=0時(shí),求組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；并將凸殼重心作為定位點(diǎn)，同時(shí)保證該定位點(diǎn)落入內(nèi)部，并進(jìn)入下一步驟七；步驟七，將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)、該定位點(diǎn)或初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其中，所述步驟一中，還包括通過在空間數(shù)據(jù)中查找組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形，組成簡單多邊形集合
S0所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其中，所述步驟三中，還包括簡單多邊形集合S中各簡單多邊形面積占該區(qū)劃單元總面積的百分比從大到小 為P1, P2,, Pm,當(dāng)P1 > O. 618時(shí)，取圖元面積較大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，否則所述定位點(diǎn)求取模塊取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其中，所述步驟三中，還包括當(dāng)初步定位點(diǎn)未落入簡單多邊形內(nèi)部，則在重心連線方向平移該初步定位點(diǎn)，直到該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形內(nèi)部，并把此位置的定位點(diǎn)作為最終定位點(diǎn)。所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其中，所述步驟六中，進(jìn)一步包括當(dāng)點(diǎn)集凸殼的重心未落入簡單多邊形的內(nèi)部時(shí)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，在面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中選擇離凸殼重心最近的簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于本發(fā)明提出了一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號定位點(diǎn)配置系統(tǒng)和方法，支持復(fù)合多邊形、多個(gè)同名要素的統(tǒng)計(jì)地圖符號定位，支持統(tǒng)計(jì)地圖符號定位信息的存儲(chǔ)和編輯。
圖I是本發(fā)明的復(fù)合多邊形示例(1:1，一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)一條記錄)；圖2是本發(fā)明的同名多邊形示例(I :n,—個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多條記錄)；圖3是本發(fā)明的多個(gè)同名多邊形下統(tǒng)計(jì)地圖符號未有效定位示意圖；圖4是本發(fā)明的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法流程圖；圖6A、6B是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)符號配置在面積占優(yōu)的簡單多邊形內(nèi)示例；圖7是本發(fā)明在面積占優(yōu)多邊形集合R元素個(gè)數(shù)較多情況下的統(tǒng)計(jì)符號配置示例；圖8是本發(fā)明多個(gè)同名多邊形下統(tǒng)計(jì)地圖符號的配置第一示例；圖9是本發(fā)明多個(gè)同名多邊形下統(tǒng)計(jì)地圖符號的配置第二示例；圖10是本發(fā)明直接輸入專題地圖符號定位點(diǎn)新坐標(biāo)界面示意圖；圖11A、11B、11C是本發(fā)明手動(dòng)拖拽定位點(diǎn)到新位置示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。如圖I所示,是本發(fā)明的復(fù)合多邊形示例(1:1, 一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)一條記錄);圖2是本發(fā)明的同名多邊形示例(l:n，一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多條記錄)；圖3是本發(fā)明的多個(gè)同名多邊形下統(tǒng)計(jì)地圖符號未有效定位示意圖。對于區(qū)劃單元為簡單多邊形的情況，分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號多以多邊形重心或內(nèi)點(diǎn)進(jìn)行定位?？紤]到多邊形重心有時(shí)落在多邊形外部，本發(fā)明采用多邊形內(nèi)點(diǎn)進(jìn)行定位。區(qū)劃單元由多個(gè)簡單多邊形或復(fù)合多邊形組成時(shí)，可能存在下面三種情況Cl :區(qū)劃單元為復(fù)合多邊形，在空間數(shù)據(jù)中對應(yīng)一條記錄(1:1，一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)一條記錄)，見圖I所示，它可以轉(zhuǎn)換為多個(gè)簡單多邊形；C2 :一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多個(gè)同名要素，在空間數(shù)據(jù)中對應(yīng)η (η>1)條記錄，每條記錄對應(yīng)一個(gè)簡單多邊形(1:η,—個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多條記錄),見圖2所示,如國家I :400萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)中行政區(qū)劃圖層就是按照每個(gè)簡單多邊形一條記錄進(jìn)行組織的；
C3 :上述兩種情況也可能同時(shí)存在，即一個(gè)區(qū)劃單元對應(yīng)多個(gè)同名要素，在空間數(shù)據(jù)中對應(yīng)η (η>1)條記錄,其中至少一條記錄對應(yīng)一個(gè)復(fù)合多邊形。在上述三種情況下，在制作和設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)地圖符號過程中，關(guān)聯(lián)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行做圖時(shí)，需要對分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行定位。特別是在C2和C3兩種情況下，此時(shí)組成同一區(qū)劃單元的每一條記錄都與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)成功，因此需要在同名多邊形中選擇合適的一個(gè)位置對分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行有效定位，否則會(huì)出現(xiàn)如圖3所示的情況，即每個(gè)簡單多邊形上(特別是在島嶼眾多的沿海地區(qū))均繪制了統(tǒng)計(jì)地圖符號，不但與實(shí)際情況不符，同時(shí)大量統(tǒng)計(jì)符號相互疊置從而影響了專題數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)。如圖4所示，是本發(fā)明的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)100包括簡單多邊形集合構(gòu)建模塊10、簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊20、定位多邊形設(shè)定模塊30、面積占優(yōu)集合求取模塊40、點(diǎn)集凸殼求取模塊50、定位點(diǎn)求取模塊60以及地圖符號定位點(diǎn)求取模塊70。簡單多邊形集合構(gòu)建模塊10，用于對每一個(gè)區(qū)劃單元，構(gòu)建簡單多邊形集合S，m為簡單多邊形集合S中的元素個(gè)數(shù)；簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊20,連接簡單多邊形集合構(gòu)建模塊10,用于當(dāng)m=l時(shí),求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)；定位多邊形獲取模塊30，連接簡單多邊形集合構(gòu)建模塊10，用于當(dāng)m=2時(shí)，取圖元面積占優(yōu)者作為定位多邊形，如不存在圖元面積占優(yōu)者，則取兩個(gè)簡單多邊形重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)，并保證其落入內(nèi)部；面積占優(yōu)集合求取模塊40，連接簡單多邊形集合構(gòu)建模塊10，用于當(dāng)元素個(gè)數(shù)m大于2時(shí)，求取簡單多邊形集合S的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合R，η為面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中的元素個(gè)數(shù)；進(jìn)一步地,定位多邊形獲取模塊30,連接面積占優(yōu)集合求取模塊40,用于當(dāng)η=1時(shí)，獲取定位多邊形；進(jìn)一步地，簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊20，連接定位多邊形獲取模塊30，用于求取簡單多邊形(即定位多邊形)的內(nèi)點(diǎn)；點(diǎn)集凸殼求取模塊50，連接面積占優(yōu)集合求取模塊40，用于當(dāng)η大于I時(shí)，求面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中的多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；當(dāng)11=0時(shí)，求所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；此處的所有簡單多邊形是指組成區(qū)劃單元的所有簡單多邊形。
定位點(diǎn)求取模塊60,連接點(diǎn)集凸殼求取模塊50,用于將凸殼重心作為定位點(diǎn)，同時(shí)保證其落入內(nèi)部；地圖符號定位點(diǎn)求取模塊70，連接簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊20、定位多邊形獲取模塊30、定位點(diǎn)求取模塊60，用于將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)，將初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)，將凸殼重心作為地圖符號定位點(diǎn)。該系統(tǒng)100進(jìn)一步包括定位點(diǎn)存儲(chǔ)模塊80、定位點(diǎn)編輯模塊90。如圖5所示，是本發(fā)明的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法流程圖。該方法流程解決了分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號在區(qū)劃單元地圖上的自動(dòng)配置問題，即包括上述三種情況下統(tǒng)計(jì)地圖符號的定位。上述三種情況，分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號的定位均需要在多個(gè)簡單多邊形組成的多 邊形集合中選擇合適的位置，因此可以遵循同樣的處理方法。該方法流程的主要步驟包括步驟1，對于某個(gè)特定的區(qū)劃單元，在空間數(shù)據(jù)中查找組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形，組成簡單多邊形集合S。具體為首先，在所有記錄中，根據(jù)區(qū)劃單元的名字查找同名的多個(gè)記錄；在每條記錄，如存在復(fù)合多邊形，則將其分解為多個(gè)簡單多邊形；設(shè)得到的所有簡單多邊形個(gè)數(shù)為m，組成集合S (Sl，s2，...，sm)，其面積排列從大到小為Av A2,, Affl, 2為其平均值，各簡單多邊形面積占區(qū)劃單元總面積的百分比從大到小為P1, P2,, Pm，P為其平均值。顯然，對于Cl情況，m=l，如黑龍江省、山西省等區(qū)劃單元均為簡單多邊形，此時(shí)只需計(jì)算該簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為定位點(diǎn)即可；對于C2或C3，m>l，如遼寧省區(qū)劃單元由94個(gè)簡單多邊形組成，而廣東省省級行政區(qū)劃由152個(gè)簡單多邊形組成，參見圖6A、6B所示。步驟2，如m=2，如P1 > O. 618，則取圖元面積較大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形。如遼寧省所有簡單多邊形幾何中圖元面積最大者所占面積比重為99. 6%，因此將面積最大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，求取其內(nèi)心作為定位點(diǎn)。否則，取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)。如初步定位點(diǎn)沒有落入簡單多邊形內(nèi)部，則在重心連線方向平移該定位點(diǎn)直到其落入簡單多邊形內(nèi)部，并把此位置的定位點(diǎn)作為最終定位點(diǎn)，參見圖6A、6B所示；步驟3，否則計(jì)算面積百分比數(shù)據(jù)序列的4分位數(shù)，得到面積統(tǒng)計(jì)的五數(shù)概括(最小值、下四分位數(shù)、中位數(shù)、上四分位數(shù)、最大值)，其中P=O. 25時(shí)，為下四分位數(shù)，記為Q1,P=O. 75時(shí),為上四分位數(shù),記為Q3,計(jì)算公式為
rj _ Aimp}+\),/ P小為整數(shù)
\(Amp) +4-+1) )，wP為整數(shù)(1 )定義四分位距為H，即H = Q3-Q1(2)定義面積異常值的上、下截?cái)帱c(diǎn)為T1和T3，計(jì)算公式為T1 = Q1-L 5H(3)T3 = Q3+1. 5H則非異常數(shù)據(jù)的分布區(qū)間為
(T1, T3) = (Q「l. 5H, Q3+1. 5H)數(shù)據(jù)序列中的數(shù)據(jù)如果大于上截?cái)帱c(diǎn)或小于下截?cái)帱c(diǎn)都是異常數(shù)據(jù)，即異常數(shù)據(jù)分布區(qū)間為(Amin, Q1-L 5H)和(Q3+l. 5H, Amax)由此，可以得到面積占優(yōu)(即大于上截?cái)帱c(diǎn)的異常數(shù)據(jù))的簡單多邊形集合R，設(shè)集合R元素個(gè)數(shù)為η。在此過程中，可以繪制所有多邊形面積(百分比)數(shù)值的盒子圖(Boxplot),作為參考。步驟4，根據(jù)面積(百分比)的數(shù)據(jù)分布模式確定專題地圖符號定位點(diǎn)。如集合R中元素個(gè)數(shù)n=l，則取相應(yīng)簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)作為專題地圖符號定位點(diǎn)；如1 中元素個(gè)數(shù)大于1，取R中元素相應(yīng)簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)構(gòu)建點(diǎn)集凸殼，以香港為例(見圖7所示)，它由53個(gè)大小島嶼組成，面積占優(yōu)的異常多邊形個(gè)數(shù)為8個(gè)，根據(jù)這些多邊形內(nèi)點(diǎn)構(gòu)建的點(diǎn)集凸殼CH見 圖7中斜線部分所示；如R中元素個(gè)數(shù)為0，則表明面積數(shù)值分布比較均勻，取所有簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)構(gòu)建點(diǎn)集凸殼。對凸殼求取重心，如重心落入某簡單多邊形內(nèi)部，則以該重心位置作為專題地圖符號定位點(diǎn)；如重心沒有落入某個(gè)簡單多邊形內(nèi)部，則根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，在集合R中選擇離凸殼重心最近的簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為專題地圖符號定位點(diǎn)。詳細(xì)地，該步驟的具體步驟包括步驟501，對每一個(gè)區(qū)劃多邊形，構(gòu)建簡單多邊形集合S，m為元素個(gè)數(shù)，并判斷m值的大小，當(dāng)m=l時(shí)，進(jìn)入步驟502 ;當(dāng)m=2時(shí)，進(jìn)入步驟503 ;當(dāng)m>2時(shí)，進(jìn)入步驟504 ；步驟502，求簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)，進(jìn)入步驟508 ；步驟503，取面積占優(yōu)者Si作為定位多邊形，并進(jìn)入步驟502，并當(dāng)找不到面積占優(yōu)者Si，取兩簡單多邊形S1、S2的重心中點(diǎn)作為定位點(diǎn)，同時(shí)保證該定位點(diǎn)落入其內(nèi)部，進(jìn)入步驟507 ；步驟504，求集合S的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合R，判斷η的大小，η為元素個(gè)數(shù)，當(dāng)η=1時(shí)，進(jìn)入下一步驟505，當(dāng)η>1或n=0時(shí)，進(jìn)入步驟506 ；步驟505，將簡單多邊形設(shè)為定位多邊形，進(jìn)入步驟502 ；步驟506,當(dāng)η>1時(shí),求R中多邊形重心的點(diǎn)集凸殼，當(dāng)n=0時(shí),求所有多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；并將凸殼重心作為定位點(diǎn)，同時(shí)保證其落入內(nèi)部，并進(jìn)入下一步驟507 ；步驟507，將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符合定位點(diǎn)，將定位點(diǎn)(凸殼重心或兩簡單多邊形SI、S2的重心中點(diǎn))作為地圖符合定位點(diǎn)。如圖8和圖9所示，分別是本發(fā)明多個(gè)同名多邊形下統(tǒng)計(jì)地圖符號的配置第一示例、第二示例。該示例顯示了統(tǒng)計(jì)地圖符號有效合理定位的結(jié)果(圖中由于香港、澳門、臺(tái)灣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失，沒有對這三個(gè)區(qū)域進(jìn)行表達(dá))，本方法有效解決了復(fù)合多邊形和同名多邊形在分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置時(shí)遇到的定位不確定性和重復(fù)表達(dá)問題。下面通過一具體實(shí)施例，進(jìn)一步描述分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號定位信息的存儲(chǔ)方法。在對分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行定位時(shí)，其位置信息往往是通過實(shí)時(shí)計(jì)算得到的。如區(qū)劃多邊形十分復(fù)雜(如100’000點(diǎn)以上)時(shí)，其計(jì)算較為耗時(shí)，因此，本發(fā)明提出了分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行存儲(chǔ)的方案。對于分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號定位信息的存儲(chǔ)，該實(shí)施例提供了臨時(shí)存儲(chǔ)和持久化存儲(chǔ)兩種方式。臨時(shí)存儲(chǔ)方式，是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，在統(tǒng)計(jì)地圖制作和可視化時(shí)直接在內(nèi)存中進(jìn)行調(diào)用，在系統(tǒng)關(guān)閉后定位信息需要重新計(jì)算和配置；持久化存儲(chǔ)方式，是將分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號定位信息存儲(chǔ)在外部文件或數(shù)據(jù)庫中，需要時(shí)讀取外部文件或數(shù)據(jù)庫，力口載定位信息。臨時(shí)存儲(chǔ)方式與持久化存儲(chǔ)方式均采用基于覆蓋的方法，對每一個(gè)區(qū)劃單元，分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號定位信息存儲(chǔ)為一個(gè)表格，即統(tǒng)計(jì)地圖符號定位信息表，見下表I所示。其中，Code是區(qū)劃編碼，Name為區(qū)劃名稱，根據(jù)情況二者可只取其一 ；\、Y0定義了地圖符號的初始定位點(diǎn)Po’，一般為區(qū)劃單元的內(nèi)點(diǎn)或重心；Xi、Y1定義了地圖符號自動(dòng)配置或手動(dòng)編輯后的定位點(diǎn)P/，如無定義則存儲(chǔ)為Null (空)值。在分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置時(shí)，優(yōu)先選擇P/進(jìn)行定位，如P/為Null則采用Ptl’進(jìn)行定位。表I中顯示，“遼寧省”的定位點(diǎn)進(jìn)行了重新選擇，在統(tǒng)計(jì)地圖符號定位時(shí)將優(yōu)先得到考慮。 表I
FID Code~ Name Γ ζΓ ζ
~0220000吉林省1297816. 799 4812749.218 NullNull
"I210000遼寧省1020397.968 4530076.242 1089752.676 4533228. 729
"I230000黑龍江省 1367171. 507 5220470.834 NullNull如圖10所示，是本發(fā)明直接輸入專題地圖符號定位點(diǎn)新坐標(biāo)界面示意圖；圖11A、IlBUlC是本發(fā)明手動(dòng)拖拽定位點(diǎn)到新位置示意圖。下面再通過一具體實(shí)施例，進(jìn)一步描述分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號定位信息的編輯方法。在現(xiàn)有的地圖可視化系統(tǒng)中，分區(qū)統(tǒng)計(jì)專題地圖符號的定位信息對用戶來說是不可見的，用戶無法對其進(jìn)行操作。本實(shí)施例將定位信息暴露給用戶，為用戶提供了靈活的定位點(diǎn)編輯能力。系統(tǒng)首先以多邊形內(nèi)點(diǎn)進(jìn)行初步定位Po’，用戶選擇定位點(diǎn)編輯功能后，即可以直接輸入坐標(biāo)(參見圖10所示)或手動(dòng)拖拽(參見圖11A、11B、11C所示)的方式對分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號位置進(jìn)行編輯，編輯的結(jié)果存儲(chǔ)為P/，系統(tǒng)將以新點(diǎn)位對地圖符號進(jìn)行配置，供用戶查看。新點(diǎn)位位置約束為所有簡單多邊形內(nèi)部，如落入某簡單多邊形內(nèi)部，則為有效點(diǎn)位，否則重置為移動(dòng)或編輯前點(diǎn)位。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，包括 簡單多邊形集合構(gòu)建模塊，用于對每一個(gè)區(qū)劃單元，構(gòu)建簡單多邊形集合； 簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊，用于求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)； 面積占優(yōu)集合求取模塊，用于求取簡單多邊形集合的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合； 定位多邊形獲取模塊，用于取圖元面積占優(yōu)者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，該簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊求取該定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)； 點(diǎn)集凸殼求取模塊，用于求面積占優(yōu)簡單多邊形集合中的多邊形重心的點(diǎn)集凸殼與組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼； 定位點(diǎn)求取模塊，用于將點(diǎn)集凸殼的重心作為定位點(diǎn)，取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)； 地圖符號定位點(diǎn)求取模塊，用于將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)、點(diǎn)集凸殼的重心、初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于， 所述簡單多邊形集合為S，m為S中的元素個(gè)數(shù)，所述面積占優(yōu)簡單多邊形集合為R，η為R中的元素個(gè)數(shù)； 進(jìn)一步地,所述簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊當(dāng)m=l時(shí),求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)； 進(jìn)一步地，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)m=2時(shí)，取圖元面積占優(yōu)者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形； 進(jìn)一步地，所述面積占優(yōu)集合求取模塊當(dāng)m>2時(shí)，求取S的五數(shù)概括，得到R ； 進(jìn)一步地,所述點(diǎn)集凸殼求取模塊當(dāng)η>1時(shí),求R中的多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；當(dāng)n=0時(shí)，求組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼； 進(jìn)一步地，所述定位點(diǎn)求取模塊將點(diǎn)集凸殼的重心作為定位點(diǎn)，并保證該定位點(diǎn)落入簡單多邊形的內(nèi)部，并當(dāng)m=2且不存在圖元面積占優(yōu)者時(shí)取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)，同時(shí)保證該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形的內(nèi)部； 進(jìn)一步地，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)n=l時(shí)，獲取定位多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述簡單多邊形集合構(gòu)建模塊通過在空間數(shù)據(jù)中查找組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形，組成簡單多邊形集合S。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，S中各簡單多邊形面積占該區(qū)劃單元總面積的百分比從大到小為P1, P2, · · .，Pm，所述定位多邊形獲取模塊當(dāng)P1 > 0.618時(shí)，取圖元面積較大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，否則所述定位點(diǎn)求取模塊取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述定位點(diǎn)求取模塊當(dāng)初步定位點(diǎn)未落入簡單多邊形內(nèi)部，貝1J在重心連線方向平移該初步定位點(diǎn)，直到該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形內(nèi)部，并把此位置的定位點(diǎn)作為最終定位點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I、2或5所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)，其特征在于，所述定位點(diǎn)求取模塊當(dāng)點(diǎn)集凸殼的重心未落入簡單多邊形的內(nèi)部時(shí)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，在面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中選擇離凸殼重心最近的簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。
7.—種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，包括 步驟一，對每一個(gè)區(qū)劃單元，構(gòu)建簡單多邊形集合S，m為元素個(gè)數(shù)，并判斷m值的大小，當(dāng)m=l時(shí),進(jìn)入步驟二 ；當(dāng)m=2時(shí),進(jìn)入步驟三；當(dāng)m>2時(shí),進(jìn)入步驟四； 步驟二，求簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)，進(jìn)入步驟七； 步驟三，取面積占優(yōu)者作為定位多邊形，并進(jìn)入步驟二，并當(dāng)找不到面積占優(yōu)者，取兩簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)，同時(shí)保證該初步定位點(diǎn)落入其內(nèi)部，進(jìn)入步驟七； 步驟四，求集合S的五數(shù)概括，得到面積占優(yōu)簡單多邊形集合R，判斷η的大小，η為元素個(gè)數(shù)，當(dāng)η=1時(shí),進(jìn)入下一步驟五，當(dāng)η>1或n=0時(shí),進(jìn)入步驟六； 步驟五，將簡單多邊形設(shè)為定位多邊形，進(jìn)入步驟二 ； 步驟六，當(dāng)η>1時(shí),求R中多邊形重心的點(diǎn)集凸殼，當(dāng)n=0時(shí),求組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形重心的點(diǎn)集凸殼；并將凸殼重心作為定位點(diǎn)，同時(shí)保證該定位點(diǎn)落入內(nèi)部，并進(jìn)入下一步驟七； 步驟七，將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)、該定位點(diǎn)或初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，所述步驟一中，還包括 通過在空間數(shù)據(jù)中查找組成該區(qū)劃單元的所有簡單多邊形，組成簡單多邊形集合S。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，所述步驟三中，還包括 簡單多邊形集合S中各簡單多邊形面積占該區(qū)劃單元總面積的百分比從大到小為P1, P2,, Pm,當(dāng)P1 > O. 618時(shí)，取圖元面積較大者對應(yīng)的簡單多邊形作為定位多邊形，否則所述定位點(diǎn)求取模塊取兩個(gè)簡單多邊形的重心中點(diǎn)作為初步定位點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，所述步驟三中，還包括 當(dāng)初步定位點(diǎn)未落入簡單多邊形內(nèi)部，則在重心連線方向平移該初步定位點(diǎn)，直到該初步定位點(diǎn)落入簡單多邊形內(nèi)部，并把此位置的定位點(diǎn)作為最終定位點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7、8或10所述的分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置方法，其特征在于，所述步驟六中，進(jìn)一步包括 當(dāng)點(diǎn)集凸殼的重心未落入簡單多邊形的內(nèi)部時(shí)，根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式，在面積占優(yōu)簡單多邊形集合R中選擇離凸殼重心最近的簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分區(qū)統(tǒng)計(jì)地圖符號配置系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括簡單多邊形集合構(gòu)建模塊構(gòu)建簡單多邊形集合；簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊求取簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)；面積占優(yōu)集合求取模塊，用于求取面積占優(yōu)簡單多邊形集合；定位多邊形獲取模塊求取定位多邊形，該簡單多邊形內(nèi)點(diǎn)求取模塊求取該定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)；點(diǎn)集凸殼求取模塊求點(diǎn)集凸殼；定位點(diǎn)求取模塊，用于將點(diǎn)集凸殼的重心作為定位點(diǎn)；地圖符號定位點(diǎn)求取模塊，用于將簡單多邊形的內(nèi)點(diǎn)、定位多邊形的內(nèi)點(diǎn)、點(diǎn)集凸殼的重心、初步定位點(diǎn)作為地圖符號定位點(diǎn)。本發(fā)明支持復(fù)合多邊形、多個(gè)同名要素的統(tǒng)計(jì)地圖符號定位。
文檔編號G09B29/10GK102968926SQ20121016783
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者李洪省, 余卓淵, 王英杰 申請人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所