中国地质大学(武汉)空间数据结构实习报告.docx

中国地质大学(武汉)空间数据结构实习报告

第一篇：中国地质大学(武汉)空间数据结构实习报告空间数据结构实习报告学生姓名：孙国欢班学号：113131-05指导老师：周琪中国地质大学信息工程学院2015年10月线简化算法的程序实现及比较研究一、实习内容：程序实现两种或以上的线简化算法，并比较各种算法的优劣。二、实习要求：程序实现以下四种线简化算法中的两种或以上。三、实习原理i.基于点数的线简化算法（Numofpoints）ii.基于长度的线简化算法（Length）iii.基于角度的线简化算法（Angle）iv.基于垂距的线简化算法(Perpendiculardistance）v.Douglas-Peucker（1988）vi.Whirlpool（1980）四、实习过程与成果过程分析：这次空间数据结构实习主要是围绕几个课上讲的基本算法和Douglas-Peucker、Whirlpool算法来实现线简化算法。我做了基于点数的线简化算法、基于长度的线简化算法、基于角度的线简化算法、Douglas-Peucker和Whirlpool算法。前三个算法的思想十分明确，是利用C++中的点的坐标结合基本函数可以实现。Douglas-Peucker算法的基本思路是对每条曲线的首末点虚线连接一条直线，求所有点与直线的距离并求出最大距离Dmax，再用Dmax与限差d相比较然后进行取舍。Whirlpool算法则是利用每个点设定r值画圆进行分类和取舍，成果展示：基于点数的线简化算法point=3基于长度的线简化算法length=40基于角度的线简化算法angle=90°DP算法垂距d=20Whirlpool算法r=40基于点数的线简化算法point=3基于长度的线简化算法length=60基于角度的线简化算法angle=75°DP算法垂距d=30Whirlpool算法r=50---------------分界线------------------基于点数的线简化算法point=3基于长度的线简化算法length=50基于角度的线简化算法angle=60°Whirlpool算法r=40DP算法得线简化结果为点（39,62）-------分界线-------------------基于点数的线简化算法point=4基于长度的线简化算法length=40基于角度的线简化算法angle=90°DP算法垂距d=20Whirlpool算法r=30--------分界线------------------基于点数的线简化算法point=3基于长度的线简化算法length=30基于角度的线简化算法angle=60°DP算法垂距d=30Whirlpool算法r=25五、思考与感想实习思考：针对基于点数的线简化算法、基于长度的线简化算法、基于角度的线简化算法、Douglas-Peucker和Whirlpool算法，我共采取了五组实验数据，分别表示五种图形数据。源数据1是一个普通的弯折直线图，源数据2是一个起伏相当明显且角度多变的图形，源数据3是一个闭合的多边形，源数据4是一个近乎一端开口的矩形，源数据5是一个弯折且有重叠的折线图。我认为这五种情况的线性矢量数据采用不同的线简化算法产生的结果也决然不同。其中值得一提的是源数据3（闭合多边形）在Douglas-Peucker算法下简化为一个点，这与DP算法的原理有关，所有除首尾的点被舍去因而结果简化完只有一个顶点。而源数据4（一端开口的近矩形）在基于角度的线简化算法去angle=90°时完全简化成一个矩形，也反映了基于角度的线简化算法的原理使其去了四方顶点。比较我所探索的这五种线简化方法：基于点数的线简化算法、基于长度的线简化算法、基于角度的线简化算法、Douglas-Peucker和Whirlpool算法。我认为它们都具有鲜明的优劣势。①基于点数的线简化算法：取相对应的隔点数并保留首尾点，方便快捷但效果一般②基于长度的线简化算法：取相对应的点与点的距离并保留首尾点，刨去了冗余的点，简化效果良好。③基于角度的线简化算法：取相对应的点与点的角度并保留首尾点，基本上择弯取直，简化效果良好。④Douglas-Peucker算法：求所有点与对每条曲线的首末点连接的直线的距离并求出最大距离Dmax，再用Dmax与垂距d比较后取舍。舍去了一些线性矢量数据上的点，形成了鲜明的结果，但是过程比较冗杂。⑤Whirlpool算法：对设定的半径r给每个点作圆并进行取舍，使线性矢量数据的点的分布更加清晰，刨去了密集区的重复点，但不简便。实习感想：通过这次空间数据结构实习，我学到了很多。在此次实习中，我对这门课有了更加深刻的认识，学会了把所学的理论知识和实践联系起来。对于我来说不仅是设计算法来实现线简化算法，最为珍贵的是在我准备这次实习所巩固的以前不熟悉