一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法与流程

本发明涉及军事地图系统的，特别涉及一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法。

背景技术：

1、栅格数据就是将空间分割成有规律的网格，每一个网格称为一个单元，并在各单元上赋予相应的属性值来表示实体的一种数据形式。每一个单元(像素)的位置由它的行列号定义，所表示的实体位置隐含在栅格行列位置中，数据组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。一个优秀的压缩数据编码方案是：在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。

2、形象的说，拟合就是把平面上一系列的点，用一条光滑的曲线连接起来。因为这条曲线有无数种可能，从而有各种拟合方法。拟合的曲线一般可以用函数表示，根据这个函数的不同有不同的拟合名字。

3、以前g i s栅格数据拟合六边形网格效率低下、拟合过程漫长，g i s栅格数据在存储过程中兼顾编码压缩效率与读取速度，本方式优化现有压缩方法，侧重栅格数据的读取效率与数据遍历效率，如下表所示。

4、 gis栅格数据 本方法栅格数据 压缩率 高 低 读取效率 低 高 遍历效率 低 高 占用空间 小 大

5、目前，暂无将自动栅格数据拟合到六边形网络的方法，手动拟合过程中主要通过空间关系为基础判断是否拟合，存在速度慢，效率偏低，需要处理过多六边形网格，存在无法达到快速拟合的缺点，为此，我们提出一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，解决手动拟合栅格数据的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，包括，

6、数据读取与解析模块、空间数据分析模块、属性数据统计模块，以及六边形图斑生成模块；

7、数据读取与解析模块主要使用gdal进行读取各种g i s栅格数据格式，如t i f，img等格式数据，如各种栅格数据数字高程模型、湖泊水面数据、地貌数据、地表覆盖数据等；

8、空间数据分析模块主要使用空间查询、空间相交、空间剪切、地统计、属性查询等空间分析的方法；

9、属性数据统计模块主要通过计数、均值、极值、中位数等统计方式继续六边形属性数据的计算生成。

10、通过空间分析、空间统计等方式，实现栅格数据拟合到六边形网格，空间分析是在拟合过程中，判断六角格的六个点位与栅格数据的每个单元格的空间关系，判断过程中，需要判断点位与多边形的包含关系，包含两个以上点位，则说明占比至少为50％，则为包含关系，否则判断为空间不包含的关系。

11、空间统计是统计栅格数据过程中，通过计数、均值、极值、中位数等统计方式继续六边形属性数据的计算生成，计数为统计计算包含的栅格单元格数量；均值为将包含的单元格数值进行数据计算平均值；极值为将包含的六边形网格数据进行统计计算最大值或者最小值；中位数为将包含的六边形网格数值进行排序，计算最中间的数值；栅格数据主要包括地表数字高程数据(dem)数据，全球湖泊栅格数据，全球地貌数据，全球地表覆盖数据等gis数据；

12、栅格数据拟合到六边形网格过程中，涉及空间分析、空间统计等方法进行拟合过程中的数据计算；如空间查询、空间相交、空间剪切、地统计、属性查询等方法。

13、一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，具体步骤如下：

14、步骤1：获取g is栅格数据，确定栅格数据包含的地理空间区域，对地理空间区域进行六边形网格网络建模，生成数据区域内六边形网格网络；

15、步骤2：根据六边形空间坐标信息转换成栅格坐标行列信息；

16、步骤3：根据行列信息提取与六边形存在空间相交、包含在六边形内的栅格索引信息；

17、步骤4：根据数据索引进行统计学计数、均值和极值等方式统计确定六边形属性值，实现对六边形赋予特定含义；

18、步骤5：生成具有特定含义的六边形网络图斑数据。

19、优选的，步骤3.1：判断矩形区域内栅格单元与六边形的地理空间关系，

20、如果栅格单元与六边形为包含关系，则判定包含，

21、如果栅格单元与六边形为相交关系，则判断包含，

22、如果栅格单元与六边形为相离关系，则判断不包含。

23、优选的，步骤3.2：根据栅格单元与六边形地理空间关系，提取特征值的索引数据

24、(三)有益效果

25、栅格数据拟合到六边形网格的计算方法主要解决实现g i s栅格数据自动拟合至六边形网络中的功能；在步骤1中进行读取栅格数据，构建六边形网格系统，这个过程中，以空间换时间的策略，优化数据读取遍历效率，构建出当前区域的六边形网格系统，提高六边形生成效率；在步骤2中进行栅格数据与六边形拟合，在拟合过程中，将六边形网格坐标转换成栅格数据的行列号便于在步骤3，统计在当前栅格像元内的六边形顶点数量便于在步骤4中估算拟合规则生成特征编码，从而进行提高拟合效率，设计根据六边形与栅格网格的空间关系作为拟合的依据，拟合过程中使用占比、均值和极值等统计学计算标准对于六边形进行属性值计算，进而对六边形赋予特定含义；从而实现快速实现栅格与六边形网络的快速拟合，实现数据的高效融合。

技术特征：

1.一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，具体步骤如下：

3.如权利要求2所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述步骤3.1：判断矩形区域内栅格单元与六边形的地理空间关系，

4.如权利要求3所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述步骤3.2：根据栅格单元与六边形地理空间关系，提取特征值的索引数据。

5.如权利要求1所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述数据读取与解析模块如tif，img格式数据，各种栅格数据数字高程模型、湖泊水面数据、地貌数据、地表覆盖数据。

6.如权利要求5所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述数据读取与解析模块通过空间分析、空间统计方式进行统计，实现栅格数据拟合到六边形网格，空间分析是在拟合过程中，判断六角格的六个点位与栅格数据的每个单元格的空间关系，判断过程中，需要判断点位与多边形的包含关系，包含两个以上点位，则说明占比至少为50％，则为包含关系，否则判断为空间不包含的关系。

7.如权利要求6所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述统计栅格数据过程中，栅格数据主要包括地表数字高程数据(dem)数据，全球湖泊栅格数据，全球地貌数据，全球地表覆盖数据gis数据。

8.如权利要求6所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述空间统计是统计栅格数据过程中，通过计数、均值、极值、中位数统计方式继续六边形属性数据的计算生成，计数为统计计算包含的栅格单元格数量。

9.如权利要求8所述的一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，其特征在于：所述均值为将包含的单元格数值进行数据计算平均值；

技术总结
本发明公开了一种基于栅格数据拟合到六边形网格的计算方法，涉及军事地图系统技术领域，其中获取GIS栅格数据，确定栅格数据包含的地理空间区域，对地理空间区域进行六边形网格网络建模，生成数据区域内六边形网格网络；根据六边形空间坐标信息转换成栅格坐标行列信息；根据行列信息提取与六边形存在空间相交、包含在六边形内的栅格索引信息；根据数据索引进行统计学计数、均值和极值等方式统计确定六边形属性值；生成具有特定含义的六边形网络图斑数据。本发明栅格数据拟合到六边形网格的计算方法主要解决实现GIS栅格数据自动拟合至六边形网络中的功能；从而实现快速实现栅格与六边形网络的快速拟合，实现数据的高效融合。

技术研发人员：陈志明,范桦,张雪枫
受保护的技术使用者：星易通航天科技（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23