利用质心Voronoi图对地形自适应简化的算法

作     者：王磊 张娜 殷楠 程钢 何湜 WANG Lei;ZHANG Na;YIN Nan;CHENG Gang;HE Shi

作者机构：河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2023年第48卷第5期

页      面：793-798页

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(41801318) 河南省重点研发与推广专项(212102310432,192102310270) 河南理工大学青年骨干教师资助计划(2019XQG-03) 河南理工大学博士基金(B2017-14,B2017-09) 

主　　题：地形简化 质心Voronoi图 地形起伏度 

摘      要：地形简化算法利用少量有效的地形信息表达整体地形,能很好地解决海量地形数据与计算机硬件之间的矛盾,同时满足多尺度地形应用需求。针对现有地形简化算法难以兼顾局部地形起伏与地形整体特征的问题,提出一种基于质心Voronoi图的地形自适应简化算法。首先,利用质心Voronoi图的特点,以地形起伏度作为密度函数生成质心Voronoi图;然后,利用分布在地形起伏较大区域的质心Voronoi图种子点及大多分布在地形特征线上的Voronoi区域顶点重构地形;最后,通过原始地形与重构地形的特征线验证地形简化的效果,并与三维道格拉斯-普克(3D Douglas-Peucker,3D DP)算法进行精度对比。实验结果表明,从简化地形中提取的山脊线、山谷线、等高线等地形特征线与原始地形的重叠度均较高,算法能较好地保持地形整体特征;且在相同的简化级别下,算法的简化误差小于3D DP算法,具有较高的地形简化精度。