第五講 矢量轉(zhuǎn)化為柵格

1、第五講 矢/柵轉(zhuǎn)換一：根本內(nèi)容1：柵格化：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT ：確定柵格矩陣行列數(shù)/分辨率 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ：點(diǎn)的變換、線的變換以及多邊形的變換面的變換2：矢量化：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT ：拓?fù)滢D(zhuǎn)換保持柵格表示出的聯(lián)通性和鄰接性 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ：轉(zhuǎn)換物體正確的外形二：柵格化 1：確定柵格矩陣 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT ：矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)后，圖形的幾何精度必然要降低，所以選擇柵格尺寸的

2、大小要盡量滿足精度要求，使之不過多地?fù)p失地理信息。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ：為了提高精度，柵格需要細(xì)化，但柵格細(xì)化，數(shù)據(jù)量將以平方指數(shù)遞增，因此，精度和數(shù)據(jù)量是確定柵格大小的最重要的影響因素。 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT ：在轉(zhuǎn)換之前需要確定柵格單元的大小，柵格單元的大小又稱為柵格圖像的分辨率，直接決定了柵格數(shù)據(jù)的精度2：點(diǎn)的柵格化3：線的柵格化 = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 線是由多個(gè)直線段組成的，因此線的柵格化的核心就是直線段如何由矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù) = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 柵格化的兩種常用方法為：

3、DDA法(Digital Differential Analyzer數(shù)字微分分析法)Bresenham法 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT ：DDA法(Digital Differential Analyzer數(shù)字微分分析法) = 1 * roman * MERGEFORMAT i： = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ：Bresenham法 = 2 * roman * MERGEFORMAT ii：Bresenham算法實(shí)現(xiàn)過程在算法實(shí)現(xiàn)時(shí)，令起始的誤差項(xiàng)為e-1/2，然后在推斷出下一點(diǎn)后，令eey/x(為直線斜率,假設(shè)e0時(shí)，確定位置后，ee-1假設(shè)e0，取(1，

4、1)點(diǎn)假設(shè)e0，取(1，0)點(diǎn)a:第1點(diǎn)：e1-1/2 +1/3-1/6取點(diǎn)1b:第2點(diǎn)：e2-1/6 +1/3 = 1/6且e2=-5/6；取點(diǎn)2c:第3點(diǎn)：e3-5/6+1/3=-1/2取點(diǎn)3；d:第4點(diǎn)：e4-1/2+1/3=-1/6取點(diǎn)4；e:第5點(diǎn)：e5-1/6 +1/3 = 1/6且e2=-5/6；取點(diǎn)5；f:第6點(diǎn)：e6-5/6+1/3=-1/2取點(diǎn)6；g:直線斜率為1/3，起始點(diǎn)：e0-1/2,取點(diǎn)04:面的柵格化 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 多邊形內(nèi)部屬性填充方法內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散法,射線算法,平行線掃描法與鉛垂線跌

5、落法,邊界代數(shù)充填算法邊界點(diǎn)跟蹤算法 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I:多邊形內(nèi)部屬性填充方法根本原理a:由每個(gè)多邊形一個(gè)內(nèi)部點(diǎn)(種子點(diǎn))開始，向其八個(gè)方向的鄰點(diǎn)擴(kuò)散b:判斷各個(gè)新參加點(diǎn)是否在多邊形邊界上法 = 1 * ZODIAC1 * MERGEFORMAT 甲:如果是邊界點(diǎn)，那么新參加點(diǎn)不作為種子點(diǎn) = 2 * ZODIAC1 * MERGEFORMAT 乙:否那么把非邊界點(diǎn)的鄰點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)與原有種子點(diǎn)一起進(jìn)行新的擴(kuò)散運(yùn)算c:將該種子點(diǎn)賦予多邊形的編號(hào)d:重復(fù)上述過程，直到所有種子點(diǎn)填滿該多邊形并遇到邊界為止 =

6、2 * ROMAN * MERGEFORMAT II:多邊形內(nèi)部屬性填充方法缺點(diǎn)a:程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，需要在柵格陣列中搜索，占用內(nèi)存很大，在內(nèi)存受限時(shí)很難采用b:在一定的柵格精度上，如果復(fù)雜圖形的同一多邊形的兩條邊界落在同一個(gè)或相鄰的兩個(gè)柵格內(nèi)，會(huì)造成多邊形不連通，不能完成多邊形的填充 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 射線法根本原理a:概念：射線算法，又稱為檢驗(yàn)交點(diǎn)數(shù)，是逐點(diǎn)判別數(shù)據(jù)柵格點(diǎn)在某多邊形之外或在多邊形內(nèi)來決定是否記錄該點(diǎn)b:根本原理：具體實(shí)現(xiàn)是由待判點(diǎn)向圖外某點(diǎn)引射線，判斷該射線與某多邊形所有邊界相交的總次數(shù)，判斷的根本原理：如相交偶數(shù)次，那么待判點(diǎn)在該多邊形的外部如相

7、交奇數(shù)次，那么待判點(diǎn)在該多邊形的內(nèi)部但是有特殊情況：奇異點(diǎn) = 5 * GB3 * MERGEFORMAT ：平行線掃描法與鉛垂線跌落法根本原理 = 6 * GB3 * MERGEFORMAT 邊界代數(shù)填充算法BAF-Boundary Algebra Filling = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I：單多邊行a:根本思想：基于積分思想的矢量格式向柵格格式轉(zhuǎn)換算法，它適合于記錄拓?fù)潢P(guān)系的多邊形矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格結(jié)構(gòu)b:實(shí)現(xiàn)過程：初始化的柵格陣列各柵格值為零；以柵格行列為參考坐標(biāo)軸，由多邊形某點(diǎn)開始順時(shí)針?biāo)阉鬟吔缇€；邊界上行時(shí)，邊界左側(cè)行坐標(biāo)相同的柵格被減去a，；邊界下行時(shí)，

8、邊界左側(cè)行坐標(biāo)相同的柵格被加上a = 2 * ROMAN * MERGEFORMAT II：多多邊行實(shí)現(xiàn)過程：a:當(dāng)邊界弧段上行時(shí)，該弧段與左圖框之間柵格增加一個(gè)值左多邊形編號(hào)減去右多邊形編號(hào)；b:當(dāng)邊界弧段下行時(shí)，該弧段與左圖框之間柵格增加一個(gè)值右多邊形編號(hào)減去左多邊形編號(hào)三、矢量化 = 1 * GB4 * MERGEFORMAT ：定義及要求定義及要求：從柵格單元轉(zhuǎn)換到幾何圖形的過程稱為矢量化，矢量化過程要保證以下兩點(diǎn)要求： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT ：拓?fù)滢D(zhuǎn)換，即保持柵格表示出的連通性與鄰接性 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ：轉(zhuǎn)換物體正確的外形 =

9、 2 * GB4 * MERGEFORMAT ：一般轉(zhuǎn)化步驟1：邊界提取 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 邊緣銳化遙感影像或分類柵格，面狀地物 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 線的細(xì)化掃描矢量圖，線狀地物 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 二值化2：邊界追蹤:3：拓?fù)潢P(guān)系生成4：線的簡化及曲線 = 3 * GB4 * MERGEFORMAT ：一般轉(zhuǎn)化步驟的詳細(xì)解釋1、邊界提取 = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I：邊界提取邊緣提取數(shù)字圖像處理 = 2 * ROMAN * MERGEFORMAT II：邊界提取線的細(xì)化A:剝皮法進(jìn)行線的細(xì)化 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 剝皮