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电子海图岛屿多边形简化与合并算法研究
| 论文题名： | 电子海图岛屿多边形简化与合并算法研究 |
| 关键词： | 电子海图;多边形简化;合并算法;简化算法;岛屿简化;航线设计 |
| 摘要： | 随着电子海图技术的日益发展，其应用领域不断扩大。本论文以电子海图服务于近水面飞行器航路规划时对岛屿进行规避的特定应用为背景，针对岛屿的简化与合并问题进行深入的研究。由于矢量电子海图中描述岛屿使用的是一系列离散的点数据，岛屿简化与合并的目的是在尽可能不损失岛屿形态特征的前提下尽量减少描述岛屿的数据点个数和减少岛屿的个数，降低应用岛屿数据进行航线设计时的计算复杂度，提高应用效率。 针对实际岛屿形态各异，弯曲复杂的特点，对岛屿的形态特征进行了仔细的分析，提出了基于直线段绕动方向的岛屿弯曲识别方法和基于凸壳的岛屿形态整体识别方法，并建立了有效的数学模型对岛屿形态进行合理的表达。本论文在对多种经典的曲线化简算法进行比较分析的基础上，结合实际应用的特点，选择Douglas-Peucker算法作为基本的岛屿简化算法模型，并对基本模型进行了改进使之充分满足特定的应用。为了提高算法的执行效率，重点研究了改进后算法的实现方法，提出了切实可行的高效率的实现方法。在岛屿合并方面，针对合并时多边形间邻近冲突的检测方法和岛屿合并的实施方法两个关键问题进行了深入的研究，提出了对岛屿数据构建约束Delaunay三角网的方式进行岛屿间邻近关系分析的方法，解决了多边形间冲突检测的难题。提出了“切线演化”岛屿合并方法，可以通过控制演化阈值的方式，得到满意的符合应用条件的岛屿合并结果。 应用从实际海图中提取的岛屿数据，采用本文提出的岛屿简化与合并算法，对岛屿进行了化简和合并操作，结合化简与合并后的结果对新算法的正确性和合理性进行了分析，并通过具体的应用实例，对比分析新算法和已有算法在实际应用中的效果差异，验证了新算法的有效性和进步性。 |
| 作者： | 沈志峰 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 郝燕玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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