電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方法和裝置，將DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)分割成多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)；針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2.5維DTM圖像，將所述2.5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)。通過上述方式，能夠滿足大比例尺電子地圖清晰展示的應(yīng)用需求，以及滿足小比例尺電子地圖快速渲染的應(yīng)用需求。
【專利說明】
電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電子制圖領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種電子地圖的數(shù)字地面模型 (DTM)數(shù)據(jù)生成方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展，數(shù)字地面模型（以下簡(jiǎn)稱DTM)在導(dǎo)航電子地圖領(lǐng)域占據(jù)了越 來越重要的位置，目前業(yè)內(nèi)在導(dǎo)航電子地圖工業(yè)化產(chǎn)品上在生成DTM數(shù)據(jù)的過程中，DTM數(shù) 據(jù)主要包括三種類別：第一種為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，其是由大小相等的三角形組 成，常用于不規(guī)則物體的表面建模；第二種為不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)（TIN)，其通常 是由一系列大小不等的三角形組成，也常用于不規(guī)則物體的表面建模；第三種為2. 5維DTM 圖像，其是指從特定光照方位下，DTM的偽三維效果。
[0003] 目前，針對(duì)電子地圖的各比例尺，均存儲(chǔ)有與比例尺對(duì)應(yīng)的同一種類型的DTM數(shù) 據(jù)。
[0004] 針對(duì)規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)和不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，由于包含的三 角形數(shù)量過多，因此數(shù)據(jù)量非常大，如，全中國的90m*90m分辨率的DTM約10G，巨大的存儲(chǔ) 容量是嵌入式導(dǎo)航設(shè)備的一大負(fù)擔(dān)，給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)造成了很大問題，即使在壓縮存儲(chǔ)后，數(shù)據(jù) 容量也不會(huì)明顯減少，因此在繪制小比例尺電子地圖時(shí)，由于小比例電子地圖展示的地理 區(qū)域范圍較廣，需要加載的DTM數(shù)據(jù)較多，即需要加載的規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)或不規(guī) 則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)包含的三角形較多，渲染效率較低，無法滿足快速渲染電子地圖 的應(yīng)用需求。
[0005] 針對(duì)2. 5維DTM圖像，由于2. 5維DTM圖像為柵格圖像，繪制大比例尺電子地圖時(shí)， 2. 5維DTM圖像顯示的較為模糊，因此展示大比例尺電子地圖時(shí)清晰度不夠，無法滿足大比 例尺電子地圖的展示要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成方法和裝置，以克服現(xiàn)有 技術(shù)中生成的DTM數(shù)據(jù)無法滿足電子地圖既能清晰展示又能快速渲染電子地圖的應(yīng)用需 求的技術(shù)問題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0008] -種電子地圖的數(shù)字地面模型DTM數(shù)據(jù)生成方法，包括：
[0009] 獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片切割，得 到多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0010] 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM 矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角 網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)；
[0011] 確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī)則三角網(wǎng)格所在瓦片的中 心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，并將所述不規(guī)則三 角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中所述大比例尺是 指大于預(yù)置比例尺閾值的比例尺；
[0012] 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像，將 所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中所述小比例尺是 指小于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。
[0013] -種電子地圖的數(shù)字地面模型DTM數(shù)據(jù)生成裝置，包括：
[0014] 第一處理單元，用于獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù) 據(jù)進(jìn)行瓦片切割，得到多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0015] 轉(zhuǎn)換單元，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則 三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成 不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)；
[0016] 第二處理單元，用于確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于所述不規(guī)則三 角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐 標(biāo)，并將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存 儲(chǔ)，其中所述大比例尺是指大于預(yù)置比例尺閾值的比例尺；
[0017] 第三處理單元，用于針對(duì)每個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì) 應(yīng)的2. 5維DTM圖像，將所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存 儲(chǔ)，其中所述小比例尺是指小于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。
[0018] 本發(fā)明技術(shù)方案，一方面，確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī) 則三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì) 坐標(biāo)，并將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，因此 能夠在很大程度上降低了不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，因此當(dāng)繪制大比例尺電 子地圖時(shí)，根據(jù)不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，不僅能夠得到的較為清晰的電子 地圖且能夠確保DTM地形特征無失真，而且降低了大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM矢量數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)量，從而加快渲染大比例尺電子地圖的效率和速度。另一方面，對(duì)于小比例尺電子地 圖存儲(chǔ)的DTM數(shù)據(jù)為2. 5維DTM圖像，由于2. 5維DTM圖像為柵格圖，數(shù)據(jù)量較小，因此，當(dāng) 繪制小比例尺電子地圖時(shí)，即使小比例尺電子地圖展示地理區(qū)域范圍較廣，采用2. 5維DTM 圖像進(jìn)行渲染也能夠快速加載2. 5維DTM圖像，滿足快速顯示電子地圖的需求，且2. 5維 DTM圖像的清晰度能夠滿足小比例尺電子地圖的需求。綜上所述，采用本發(fā)明技術(shù)方案，不 管是大比例尺電子地圖還是小比例尺電子地圖，采用與比例尺對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)均能夠快速 的繪制出清晰的電子地圖。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方法流程 圖；
[0021] 圖2為基于圖1本發(fā)明實(shí)施例二公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方 法流程圖；
[0022] 圖3為基于圖1本發(fā)明實(shí)施例二公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方 法流程圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開的DTM像素轉(zhuǎn)換為不規(guī)則三角網(wǎng)格的示意圖；
[0024] 圖5為基于圖1本發(fā)明實(shí)施例二公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成方 法流程圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種電子地圖的數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 由【背景技術(shù)】可知，基于現(xiàn)有技術(shù)中的三種類型的DTM數(shù)據(jù)，在生成電子地圖的過 程中，無法同時(shí)滿足小比例尺電子地圖的快速渲染，以及大比例尺電子地圖清晰展示的應(yīng) 用需求。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成方法和裝置，以克服上述 現(xiàn)有技術(shù)中生成的DTM數(shù)據(jù)無法最優(yōu)化滿足生成電子地圖的實(shí)際應(yīng)用需求的問題，具體通 過以下實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0028] 實(shí)施例一
[0029] 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成方法的流程 圖，主要包括以下步驟：
[0030] 步驟S101，獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦 片切割，得到多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0031] 執(zhí)行步驟S101，按照預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)獲取的DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片切割，并將 切割后得到的多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于預(yù)置的DTM表中。
[0032] 其中，預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)可包括瓦片的尺寸、格式等。瓦片指將電子地圖地圖按照一 定的尺寸和格式，按縮放級(jí)別或者比例尺，切成若干行和列的正方形柵格圖片，對(duì)切片后的 正方形柵格圖片，每個(gè)瓦片都有一個(gè)唯一 id，該id可以是一個(gè)正整數(shù)。DTM表如下所示：
[0033]
[0034] 在DTM表中記錄切割后的瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)與瓦片id之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0035] 步驟S102,針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角 網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)該規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則 三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)；
[0036] 在步驟S102中，將獲取到的規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)使用抽稀算法進(jìn)行抽稀， 使規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)。通過將規(guī)則三角網(wǎng) 格DTM矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，可以減少三角網(wǎng)格的數(shù)量，降低存儲(chǔ) 量。
[0037] 步驟S103,確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī)則三角網(wǎng)格所在 瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，并將所述 不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)；
[0038] 在步驟S103中，基于瓦片內(nèi)定位方式，針對(duì)每一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)格，確定不規(guī)則 三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī)則三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相 對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)各個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)。并以此將該不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢 量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。其中，所述大比例尺是指大于預(yù)置比 例尺閾值（比例尺閾值取值可為11級(jí)）的比例尺。
[0039] 具體的，各個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)為：該頂點(diǎn)本身的經(jīng)煒度坐標(biāo)與 所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的差值。
[0040] 通過執(zhí)行步驟S103獲得大比例尺電子地圖下的DTM矢量數(shù)據(jù)，可以在無精度損失 的前提下，提高在大比例尺下的渲染顯示的效率。一般情況下，所述大比例尺是指11級(jí)以 上的電子地圖的比例尺。但本發(fā)明對(duì)于大比例尺的限定并不作嚴(yán)格限定，可按照具體情況 進(jìn)行調(diào)整。
[0041] 步驟S104,針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維 DTM圖像，將所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中所述 小比例尺是指小于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。
[0042] 在步驟S104中，將所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)進(jìn) 行存儲(chǔ)，可以滿足電子地圖在小比例尺下的快速顯示的需求。其中，所述小比例尺的指小于 等于11級(jí)的電子地圖的比例尺，同樣的，本發(fā)明對(duì)于小比例尺的范圍并不僅限于此，可按 照具體情況進(jìn)行調(diào)整。
[0043] 本發(fā)明技術(shù)方案，一方面，確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī) 則三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì) 坐標(biāo)，并將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，因此 能夠在很大程度上降低了不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，因此當(dāng)繪制大比例尺電 子地圖時(shí)，根據(jù)不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，不僅能夠得到的較為清晰的電子 地圖且能夠確保DTM地形特征無失真，而且降低了大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM矢量數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)量，從而加快渲染大比例尺電子地圖的效率和速度。另一方面，對(duì)于小比例尺電子地 圖存儲(chǔ)的DTM數(shù)據(jù)為2. 5維DTM圖像，由于2. 5維DTM圖像為柵格圖，數(shù)據(jù)量較小，因此，當(dāng) 繪制小比例尺電子地圖時(shí)，即使小比例尺電子地圖展示地理區(qū)域范圍較廣，采用2. 5維DTM 圖像進(jìn)行渲染也能夠快速加載2. 5維DTM圖像，滿足快速顯示電子地圖的需求，且2. 5維 DTM圖像的清晰度能夠滿足小比例尺電子地圖的需求。綜上所述，采用本發(fā)明技術(shù)方案，不 管是大比例尺電子地圖還是小比例尺電子地圖，采用與比例尺對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)均能夠快速 的繪制出清晰的電子地圖。
[0044] 實(shí)施例二
[0045] 基于實(shí)施例一公開的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成方法，圖1中示出的步驟S101， 獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行切割，得到瓦片DTM柵格數(shù) 據(jù)，如圖2所示，主要包括以下步驟：
[0046] 步驟S201，獲取DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0047] 步驟S202,依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片切割，得到多個(gè)瓦 片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0048] 步驟S203,將各個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)以DTM表格結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，所述DTM表格中存 儲(chǔ)有瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)與瓦片id之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0049] 基于實(shí)施例一公開的一種電子地圖DTM數(shù)據(jù)的生成方法，圖1中示出的步驟S102， 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)， 并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢 量數(shù)據(jù)，如圖3所示，主要包括以下步驟S301~S304,其中S301為將瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的過程，S302~S304為采用抽稀算法對(duì)規(guī)則三角網(wǎng)格DTM 矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的過程，具體如下：
[0050] 步驟S301，針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素，將該像素與其左上角和右 下角的像素連接起來，得到規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，其中規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中 每個(gè)三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)為一個(gè)像素；
[0051 ] 在步驟S301中，連接各個(gè)像素點(diǎn)之后，得到規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，如由頂點(diǎn) abc構(gòu)成的三角網(wǎng)格，其中abc均為像素點(diǎn)。
[0052] 本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)一步的計(jì)算規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中每個(gè)規(guī)則三角網(wǎng)格 的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該規(guī)則三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ) 規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，具體的可存儲(chǔ)瓦片內(nèi)每個(gè)矩形頂點(diǎn)坐標(biāo)，如矩形頂點(diǎn)為 a，b，c，d，則表示的是該矩形進(jìn)行轉(zhuǎn)換后得到的規(guī)則三角網(wǎng)格abc和規(guī)則三角網(wǎng)格bed。對(duì) 于不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，需要存儲(chǔ)各個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)格的全三角頂點(diǎn)，如下DTM表 所示：
[0053]
[0054] 步驟S302,將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)（即構(gòu)成瓦片的邊界點(diǎn)） 保留至預(yù)置集合S中，其中所述集合S初始為空集；
[0055] 步驟S303,遍歷所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中除步驟S302中的構(gòu)成瓦片的 頂點(diǎn)之外的規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)，判斷當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)的高程值與集合S中包含的頂點(diǎn)的高 程值的平均值的差值是否大于等于預(yù)置高度閾值，若是則將當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)保留至所述集合 S中，否則拋棄所述當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)。
[0056] 需要說明的是，三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)為像素，而每個(gè)像素均具有對(duì)應(yīng)的高程值。具體地 如：假設(shè)集合S中包括四個(gè)頂點(diǎn)，分別為：頂點(diǎn)A、頂點(diǎn)B、頂點(diǎn)C、頂點(diǎn)D，該四個(gè)頂點(diǎn)的高程 值分別為hi、h2、h3、h4 ;假設(shè)當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)為頂點(diǎn)E，對(duì)應(yīng)的高程值為h5 ;則計(jì)算集合S中 的四個(gè)頂點(diǎn)的高程值的平均值為h = (hl+h2+h3+h4)/4 ;判斷h5與h的差值是否大于等于 預(yù)置高度閾值V，若是則將頂點(diǎn)E添加至集合S中，若否則拋棄頂點(diǎn)E。
[0057] 步驟S304,采用三角剖分算法連接集合S中的頂點(diǎn)，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量 數(shù)據(jù)。
[0058] 如圖4所示，為連接瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)A中的各個(gè)像素點(diǎn)，形成規(guī)則三角網(wǎng)格B，再 將該規(guī)則三角網(wǎng)格B轉(zhuǎn)換為不規(guī)則三角網(wǎng)格C的圖示。其中附圖中的黑色實(shí)心圓點(diǎn)為像素 點(diǎn)。
[0059] 基于實(shí)施例一公開的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)的生成方法，步驟S104針對(duì)每個(gè)瓦 片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像，如圖5所示，主要包括：
[0060] 步驟S401，針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，遍歷所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像 素，針對(duì)當(dāng)前遍歷的像素，執(zhí)行步驟S402至步驟S404 ;
[0061] 步驟S402,根據(jù)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷 像素的X方向變化率和Y方向變化率；
[0062] 其中，X方向變化率是指像素點(diǎn)的高程值z(mì)在X方向上的變化量，Y方向變化率是 指像素點(diǎn)的高程值z(mì)在Y方向上的變化量。
[0063] 在步驟S402中，具體根據(jù)公式（1)和公式（2)得到當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率 和Y方向變化率；
[0064] dz/dx = (f-d)/2*L ； (1)
[0065] dz/dy = (h_b)/2*L ; (2)
[0066] 其中，dz/dx為當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率，f為當(dāng)前遍歷像素的右側(cè)相鄰像素 的高程值，d為當(dāng)前遍歷像素左側(cè)的相鄰像素的高程值，L為單個(gè)像素描述的實(shí)際地理長度 值；dz/dy為當(dāng)前遍歷像素的Y方向變化率，h為當(dāng)前遍歷像素下方的相鄰像素的高程值，b 為當(dāng)前遍歷像素上方的相鄰像素的高程值；
[0067] 步驟S403,根據(jù)所述X方向變化率和Y方向變化率確定所述當(dāng)前遍歷像素的坡度 和坡向；
[0068] 在步驟S403中，具體通過公式（3)，基于執(zhí)行步驟S402得到的當(dāng)前遍歷像素的X 方向變化率和Y方向變化率確定當(dāng)前遍歷像素的坡度和坡向；
[0069] slope = arctan(k*sqrt[(dz/dx)*(dz/dx)+(dz/dy)*(dz/dy)])， (3)
[0070] 其中，k為預(yù)置的效果夸張因子（如k可以取值為5或10,本方案并不做嚴(yán)格限 定），slope為當(dāng)前遍歷像素的坡度；
[0071] 確定當(dāng)前遍歷像素的坡向，具體可如下：
[0072] 當(dāng) dz/dx 不等于 0 時(shí)，坡向 ASPECT = atan2 (dz/dy, - (dz/dx))，當(dāng)坡向 ASPECT 小 于0時(shí)，將當(dāng)前遍歷像素的坡向調(diào)整為ASPECT = 2*PI+ASPECT ;
[0073] 當(dāng)dz/dx等于0時(shí)，如果dz/dy大于0,則坡向ASPECT = PI/2 ;如果dz/dy小于0， 則坡向 ASPECT = 1. 5*PI，否則 ASPECT = atan2(dz/dy, -(dz/dx));其中，ASPECT 為當(dāng)前遍 歷像素的坡向，PI為：π。
[0074] 步驟S404,根據(jù)預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角、所述當(dāng)前遍歷像素的坡度、坡 向，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度。
[0075] 在步驟S404中，依據(jù)公式（4)計(jì)算當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度；
[0076] 255* (cos (azimuth_angle) *slope + sin (azimuth_ angle)*sin(ASPECT)*cos(zenith_angle_ASPECT)) ; (4)
[0077] 其中，zenith_angle為預(yù)設(shè)太陽方位角，azimuth_angle為預(yù)設(shè)太陽高度角。
[0078] 基于上述本發(fā)明實(shí)施例公開的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成方法，本發(fā)明對(duì)應(yīng)還 公開了一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置，該生成裝置可執(zhí)行上述本發(fā)明實(shí)施例公開的生 成方法，具體過程以下實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0079] 實(shí)施例三
[0080] 如圖6所示，為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖，主要包括：第一處理單元11，轉(zhuǎn)換單元12,第二處理單元13,第三處理單元14。
[0081] 其中，第一處理單元11，用于獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述 DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片切割，得到多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0082] 轉(zhuǎn)換單元12,用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī) 則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生 成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)；
[0083] 第二處理單元13,用于確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于所述不規(guī)則 三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐 標(biāo)，并將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存 儲(chǔ)，其中所述大比例尺是指大于預(yù)置比例尺閾值的比例尺；
[0084] 第三處理單元14,用于針對(duì)每個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù) 對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像，將所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并 存儲(chǔ)，其中所述小比例尺是指小于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。
[0085] 上述公開的各個(gè)單元其各自的執(zhí)行原理與本發(fā)明實(shí)施例一公開的方法對(duì)應(yīng)，基于 此，本發(fā)明實(shí)施例所公開的該生成裝置，同樣可以，基于該裝置一方面，將所述不規(guī)則三角 網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，能夠在很大程度上降低了不規(guī) 則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，因此當(dāng)繪制大比例尺電子地圖時(shí)，根據(jù)不規(guī)則三角網(wǎng) 格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，不僅能夠得到的較為清晰的電子地圖且能夠確保DTM地形特征 無失真，而且降低了大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，從而加快渲染大比 例尺電子地圖的效率和速度。
[0086] 另一方面，對(duì)于小比例尺電子地圖存儲(chǔ)的DTM數(shù)據(jù)為2. 5維DTM圖像，由于2. 5維 DTM圖像為柵格圖，數(shù)據(jù)量較小，因此，當(dāng)繪制小比例尺電子地圖時(shí)，即使小比例尺電子地圖 展示地理區(qū)域范圍較廣，采用2. 5維DTM圖像進(jìn)行渲染也能夠快速加載2. 5維DTM圖像，滿 足快速顯示電子地圖的需求，且2. 5維DTM圖像的清晰度能夠滿足小比例尺電子地圖的需 求。
[0087] 基于附圖6公開的一種電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述第 一處理單元11中主要包括：
[0088] 第一獲取模塊，用于獲取DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0089] 切割模塊，用于依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行切割，得到多個(gè)瓦 片DTM柵格數(shù)據(jù)；
[0090] 第一存儲(chǔ)模塊，用于將各個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)以DTM表格結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，所述DTM 表格中存儲(chǔ)有瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)與瓦片id之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0091 ] 基于附圖6公開的電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述針對(duì)每 個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 單元12主要包括：
[0092] 連接模塊，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素，將所述像素與其左上 角和右下角的像素連接起來，得到規(guī)則的三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，其中所述規(guī)則三角網(wǎng)格 DTM矢量數(shù)據(jù)中每個(gè)三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)為一個(gè)像素。
[0093] 該轉(zhuǎn)換單元12采用的是瓦片內(nèi)的定位方式存儲(chǔ)所述規(guī)則三角網(wǎng)格的原始坐標(biāo)， 即指將規(guī)則三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的原始坐標(biāo)都變成相對(duì)于瓦片中心點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)。由于該瓦 片內(nèi)的定位方式不是以存儲(chǔ)全部規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的經(jīng)煒度的方法，而是以存儲(chǔ)規(guī)則三 角網(wǎng)格的頂點(diǎn)相對(duì)于該規(guī)則三角網(wǎng)格所在瓦片中心點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)的方法來存儲(chǔ)，從而大大 節(jié)省存儲(chǔ)空間。
[0094] 基于附圖6公開的電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述采用抽 稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的 轉(zhuǎn)換單元12主要包括：
[0095] 存儲(chǔ)模塊，用于將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)保留至預(yù)置集合S中， 其中所述集合S初始為空集；
[0096] 第一遍歷模塊，用于遍歷所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中除了構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn) 之外的規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)，判斷當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)的高程值與集合S中包含的頂點(diǎn)的高程 值的平均值的差值是否大于等于預(yù)置高度閾值，若是則將當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)保留至所述集合S 中，若否則拋棄所述當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)；
[0097] 第一生成模塊，用于采用三角剖分算法連接集合S中的頂點(diǎn)，生成不規(guī)則三角網(wǎng) 格DTM矢量數(shù)據(jù)。基于附圖6公開的電子地圖的DTM數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所 述針對(duì)每個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維 DTM圖像的第三處理單元14主要包括：
[0098] 第二遍歷模塊，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，遍歷所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的 每個(gè)像素，在第一處理模塊中對(duì)當(dāng)前遍歷的像素進(jìn)行處理；
[0099] 所述第一處理模塊，用于根據(jù)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，計(jì)算 所述當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率和Y方向變化率；根據(jù)所述X方向變化率和Y方向變化 率確定所述當(dāng)前遍歷像素的坡度和坡向；并根據(jù)預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角、所述當(dāng) 前遍歷像素的坡度、坡向，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度；
[0100] 第二生成模塊，用于根據(jù)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中各像素的光照強(qiáng)度，對(duì)所述瓦 片DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，得到與所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像。
[0101] 其中，第一處理模塊，包括：
[0102] 變化率計(jì)算子模塊，用于對(duì)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，根據(jù) dz/dx= (f_d)/2*L和dz/dy= (h_b)/2*L，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率和Y方 向變化率；其中，dz/dx為當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率，f為當(dāng)前遍歷像素的右側(cè)相鄰像素 的高程值，d為當(dāng)前遍歷像素左側(cè)的相鄰像素的高程值，L為單個(gè)像素描述的實(shí)際地理長度 值；dz/dy為當(dāng)前遍歷像素的Y方向變化率，h為當(dāng)前遍歷像素下方的相鄰像素的高程值，b 為當(dāng)前遍歷像素上方的相鄰像素的高程值；
[0103] 坡度和坡向計(jì)算子模塊，用于基于獲得的所述X方向變化率和Y方向變化率，根據(jù) slope = arctan(k*sqrt[(dz/dx)*(dz/dx) +(dz/dy)*(dz/dy)])確定所述當(dāng)前遍歷像素的 坡度和坡向；
[0104] 其中，k為預(yù)置的效果夸張因子，slope為當(dāng)前遍歷像素的坡度；當(dāng)dz/dx不等于 〇時(shí)，當(dāng)前遍歷像素的坡向ASPECT = atan2 (dz/dy,-(dz/dx))，當(dāng)坡向ASPECT小于0時(shí)， 將當(dāng)前遍歷像素的坡向調(diào)整為ASPECT = 2*PI+ASPECT ;當(dāng)dz/dx等于0時(shí)，如果dz/dy大 于 〇,則坡向 ASPECT = PI/2 ;如果 dz/dy 小于 0,則坡向 ASPECT = 1. 5*PI，否則 ASPECT = atan2 (dz/dy，-(dz/dx));其中，ASPECT為當(dāng)前遍歷像素的坡向；
[0105] 光照度計(jì)算子模塊，用于基于預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角，以及 所述坡度和坡向計(jì)算子模塊計(jì)算得到坡度和坡向，根據(jù)255* (cos (azimuth_ angle)氺slope+sin (azimuth-angle)氺sin (ASPECT)氺cos (zenith-angle-ASPECT))，i十算所 述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度；
[0106] 其中，zenith_angle為預(yù)設(shè)太陽方位角，azimuth_angle為預(yù)設(shè)太陽高度角。
[0107] 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例公開的方法和裝置的實(shí)施例其具體執(zhí)行原理可相互參 照。本發(fā)明上述公開的實(shí)施例通過將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子 地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，對(duì)于小比例尺電子地圖以2. 5維DTM圖像方式存儲(chǔ)DTM數(shù)據(jù)，因此能 夠在很大程度上降低了不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，因此當(dāng)繪制大比例尺電子 地圖時(shí)，根據(jù)不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，不僅能夠得到的較為清晰的電子地 圖且能夠確保DTM地形特征無失真，而且降低了大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM矢量數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)量，從而加快渲染大比例尺電子地圖的效率和速度。
[0108] 同時(shí)，當(dāng)繪制小比例尺電子地圖時(shí)，即使小比例尺電子地圖展示地理區(qū)域范圍較 廣，采用2. 5維DTM圖像進(jìn)行渲染也能夠快速加載2. 5維DTM圖像，滿足快速顯示電子地圖 的需求，且2. 5維DTM圖像的清晰度能夠滿足小比例尺電子地圖的需求。另外，采用上述本 發(fā)明實(shí)施例公開的方法建立混合型數(shù)字地面模型，也將更有利于0PENGL等渲染軟件的繪 制，從而使渲染效率得到極大提高，也使得基于本發(fā)明實(shí)施例公開的方法和裝置生成的電 子地圖特別適用于手機(jī)地圖。
[0109] 本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置 而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說 明即可。
[0110] 結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí) 行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM)、內(nèi)存、只讀存 儲(chǔ)器（ROM)、電可編程R0M、電可擦除可編程R0M、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0111] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子地圖的數(shù)字地面模型DTM數(shù)據(jù)生成方法，其特征在于，包括： 獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行瓦片切割，得到多 個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)； 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量 數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格 DTM矢量數(shù)據(jù)； 確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于該不規(guī)則三角網(wǎng)格所在瓦片的中心點(diǎn) 經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，并將所述不規(guī)則三角網(wǎng) 格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中所述大比例尺是指大 于預(yù)置比例尺閾值的比例尺； 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像，將所述 2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中所述小比例尺是指小 于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片 DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，具體包括： 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素，將該像素與其左上角和右下角的像素連接 起來，得到規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，其中規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中每個(gè)三角網(wǎng)格的 頂點(diǎn)為一個(gè)像素。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng) 格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，具體包括： 將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)保留至預(yù)置集合S中，其中所述集合S初 始為空集； 遍歷所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中除了構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)之外的規(guī)則三角網(wǎng)格的 頂點(diǎn)，判斷當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)的高程值與集合S中包含的頂點(diǎn)的高程值的平均值的差值是否大 于等于預(yù)置高度閾值，若是則將當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)保留至所述集合S中，若否則拋棄所述當(dāng)前 遍歷頂點(diǎn)； 采用三角剖分算法連接集合S中的頂點(diǎn)，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與 瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像，具體包括： 針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，遍歷所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素，針對(duì)當(dāng)前遍歷 的像素，執(zhí)行以下步驟：根據(jù)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，計(jì)算所述當(dāng)前 遍歷像素的X方向變化率和Y方向變化率；根據(jù)所述X方向變化率和Y方向變化率確定所 述當(dāng)前遍歷像素的坡度和坡向；并根據(jù)預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角、所述當(dāng)前遍歷像 素的坡度、坡向，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度； 根據(jù)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中各像素的光照強(qiáng)度，對(duì)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染， 得到與所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè) 相鄰像素，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率和Y方向變化率，具體根據(jù)下式得到： dz/dx = (f_d)/2*L ; dz/dy = (h_b)/2*L ; 其中，dz/dx為當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率，f為當(dāng)前遍歷像素的右側(cè)相鄰像素的高 程值，d為當(dāng)前遍歷像素左側(cè)的相鄰像素的高程值，L為單個(gè)像素描述的實(shí)際地理長度值； dz/dy為當(dāng)前遍歷像素的Y方向變化率，h為當(dāng)前遍歷像素下方的相鄰像素的高程值，b為 當(dāng)前遍歷像素上方的相鄰像素的高程值； 所述根據(jù)所述X方向變化率和Y方向變化率確定所述當(dāng)前遍歷像素的坡度和坡向，具 體根據(jù)下式得到： slope = arctan (k*sqrt[ (dz/dx)* (dz/dx) + (dz/dy)* (dz/dy)])； 其中，k為預(yù)置的效果夸張因子，slope為當(dāng)前遍歷像素的坡度； 當(dāng)dz/dx不等于0時(shí)，當(dāng)前遍歷像素的坡向ASPECT = atan2 (dz/dy, - (dz/dx))，當(dāng)坡向 ASPECT小于0時(shí)，將當(dāng)前遍歷像素的坡向調(diào)整為ASPECT = 2*PI+ASPECT ;當(dāng)dz/dx等于0 時(shí)，如果dz/dy大于0,則坡向ASPECT = PI/2 ;如果dz/dy小于0,則坡向ASPECT = L 5*PI， 否則ASPECT = atan2 (dz/dy, - (dz/dx));其中，ASPECT為當(dāng)前遍歷像素的坡向； 所述根據(jù)預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角、所述當(dāng)前遍歷像素的坡度、坡向，計(jì)算所述 當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度，具體根據(jù)下式得到： 光照強(qiáng)度為： 255* (cos (azimuth_angle)*slope+sin(azimuth_angle)*sin (ASPECT)*cos (zenith_ angle-ASPECT))； 其中，zenith_angle為預(yù)置的太陽方位角，azimuth_angle為預(yù)置的太陽高度角。6. -種電子地圖的數(shù)字地面模型DTM數(shù)據(jù)生成裝置，其特征在于，包括： 第一處理單元，用于獲取DTM柵格數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)置的瓦片標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述DTM柵格數(shù)據(jù)進(jìn) 行瓦片切割，得到多個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)； 轉(zhuǎn)換單元，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角 網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，并采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī) 則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)； 第二處理單元，用于確定不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)相對(duì)于所述不規(guī)則三角網(wǎng) 格所在瓦片的中心點(diǎn)經(jīng)煒度坐標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)，存儲(chǔ)不規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，并 將所述不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)作為大比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其中 所述大比例尺是指大于預(yù)置比例尺閾值的比例尺； 第三處理單元，用于針對(duì)每個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的 2. 5維DTM圖像，將所述2. 5維DTM圖像作為小比例尺電子地圖對(duì)應(yīng)的DTM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)，其 中所述小比例尺是指小于等于所述預(yù)置比例尺閾值的比例尺。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生成裝置，其特征在于，所述針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，將 所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換單元，包括： 連接模塊，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素，將所述像素與其左上角和 右下角的像素連接起來，得到規(guī)則的三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)，其中所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢 量數(shù)據(jù)中每個(gè)三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)為一個(gè)像素。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的生成裝置，其特征在于，所述采用抽稀算法對(duì)所述規(guī)則三 角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換單元，包括： 存儲(chǔ)模塊，用于將所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)保留至預(yù)置集合S中，其中 所述集合S初始為空集； 第一遍歷模塊，用于遍歷所述規(guī)則三角網(wǎng)格DTM矢量數(shù)據(jù)中除了構(gòu)成瓦片的頂點(diǎn)之外 的規(guī)則三角網(wǎng)格的頂點(diǎn)，判斷當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)的高程值與集合S中包含的頂點(diǎn)的高程值的平 均值的差值是否大于等于預(yù)置高度閾值，若是則將當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)保留至所述集合S中，若 否則拋棄所述當(dāng)前遍歷頂點(diǎn)； 第一生成模塊，用于采用三角剖分算法連接集合S中的頂點(diǎn)，生成不規(guī)則三角網(wǎng)格DTM 矢量數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生成裝置，其特征在于，所述針對(duì)每個(gè)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù) 分別進(jìn)行處理，生成與瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像的第三處理單元，包括： 第二遍歷模塊，用于針對(duì)每個(gè)瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)，遍歷所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中的每個(gè) 像素，在第一處理模塊中對(duì)當(dāng)前遍歷的像素進(jìn)行處理； 所述第一處理模塊，用于根據(jù)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，計(jì)算所述 當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率和Y方向變化率；根據(jù)所述X方向變化率和Y方向變化率確 定所述當(dāng)前遍歷像素的坡度和坡向；并根據(jù)預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角、所述當(dāng)前遍 歷像素的坡度、坡向，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度； 第二生成模塊，用于根據(jù)所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)中各像素的光照強(qiáng)度，對(duì)所述瓦片DTM 柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，得到與所述瓦片DTM柵格數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的2. 5維DTM圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的生成裝置，其特征在于，所述第一處理模塊，包括： 變化率計(jì)算子模塊，用于對(duì)當(dāng)前遍歷的像素的上、下、左、右四個(gè)相鄰像素，根據(jù)dz/dx =(f-d)/2*L和dz/dy= (h_b)/2*L，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率和Y方向變化 率； 其中，dz/dx為當(dāng)前遍歷像素的X方向變化率，f為當(dāng)前遍歷像素的右側(cè)相鄰像素的高 程值，d為當(dāng)前遍歷像素左側(cè)的相鄰像素的高程值，L為單個(gè)像素描述的實(shí)際地理長度值； dz/dy為當(dāng)前遍歷像素的Y方向變化率，h為當(dāng)前遍歷像素下方的相鄰像素的高程值，b為 當(dāng)前遍歷像素上方的相鄰像素的高程值； 坡度和坡向計(jì)算子模塊，用于基于獲得的所述X方向變化率和Y方向變化率，根據(jù) slope = arctan(k*sqrt[ (dz/dx)* (dz/dx) + (dz/dy)* (dz/dy)])確定所述當(dāng)前遍歷像素的 坡度和坡向； 其中，k為預(yù)置的效果夸張因子，slope為當(dāng)前遍歷像素的坡度；當(dāng)dz/dx不等于0時(shí)， 當(dāng)前遍歷像素的坡向ASPECT = atan2 (dz/dy, - (dz/dx))，當(dāng)坡向ASPECT小于0時(shí)，將當(dāng)前 遍歷像素的坡向調(diào)整為ASPECT = 2*PI+ASPECT ;當(dāng)dz/dx等于0時(shí)，如果dz/dy大于0,則坡 向 ASPECT = PI/2 ;如果 dz/dy 小于 0,則坡向 ASPECT = 1. 5*PI，否則 ASPECT = atan2 (dz/ dy，-(dz/dx));其中，ASPECT為當(dāng)前遍歷像素的坡向； 光照度計(jì)算子模塊，用于基于預(yù)置的太陽方位角和太陽高度角，以及所述坡度和坡向 計(jì)算子模塊計(jì)算得到坡度和坡向，根據(jù)255* (cos (azimuth_angle) *slope+sin (azimuth_ angle) *sin (ASPECT) *cos (zenith_angle-ASPECT))，計(jì)算所述當(dāng)前遍歷像素的光照強(qiáng)度； 其中，zenith_angle為預(yù)設(shè)太陽方位角，azimuth_angle為預(yù)設(shè)太陽高度角。
【文檔編號(hào)】G06T15/00GK105869202SQ201510029044
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】朱玟征, 賈雙成
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