本申請(qǐng)涉及地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取領(lǐng)域，特別是涉及一種地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、地理實(shí)體幾何中心是指描述實(shí)體形狀特征的幾何圖形的中心點(diǎn)，從數(shù)學(xué)上講，幾何中心代表著構(gòu)成幾何圖形的所有點(diǎn)的坐標(biāo)的均值。與純數(shù)學(xué)意義上的幾何中心不同，對(duì)于任意形狀的地理實(shí)體，其理想的幾何中心應(yīng)滿足如下特征：（1）包含性，幾何中心應(yīng)位于地理實(shí)體幾何圖形范圍（或稱空間域）內(nèi)部；（2）對(duì)稱性，地理實(shí)體幾何圖形范圍圍繞幾何中心基本成對(duì)稱分布；（3）穩(wěn)定性，幾何中心的計(jì)算由一定的數(shù)學(xué)規(guī)則確定。

2、準(zhǔn)確的獲取地理實(shí)體幾何中心在地物落圖、位置檢索、地圖標(biāo)注等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于幾何中心計(jì)算同樣是解析幾何中的一個(gè)基礎(chǔ)問題，因此圍繞幾何中心計(jì)算的研究由來已久，尤其對(duì)于點(diǎn)狀、線狀幾何圖形，其幾何中心計(jì)算簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確。然而，對(duì)于面狀幾何中心的計(jì)算呈現(xiàn)出了一定的復(fù)雜性。若默認(rèn)地理實(shí)體是均質(zhì)的，對(duì)于三角形地理實(shí)體，其形心即是其幾何中心；對(duì)于圓形地理實(shí)體，其圓心即是其幾何中心；對(duì)于不規(guī)則凸多邊形地理實(shí)體，其重心即是其幾何中心；對(duì)于不規(guī)則凹多邊形地理實(shí)體，其計(jì)算則較難?，F(xiàn)有技術(shù)提出使用“割補(bǔ)法”，通過積分計(jì)算其重心作為其幾何中心；現(xiàn)有技術(shù)提出使用“替代法”，通過計(jì)算其最小外接矩形的形心作為其幾何中心。然而，面向現(xiàn)實(shí)世界形態(tài)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣的地理實(shí)體，既有方法均難以保證計(jì)算得到的幾何中心滿足上述三個(gè)特征，計(jì)算結(jié)果在某些情況下會(huì)出現(xiàn)位于幾何圖形外部或圖形難以對(duì)稱的問題，如圖1所示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供一種地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法及裝置，能夠?qū)θ我庑螤畹牡乩韺?shí)體準(zhǔn)確的計(jì)算出其二維幾何圖形的幾何中心。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨浮?/p>

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，包括如下步驟。

4、利用割補(bǔ)法計(jì)算地理實(shí)體的二維幾何圖形的重心。

5、利用射線法判斷所述重心是否在地理實(shí)體的二維幾何圖形的內(nèi)部。

6、若是，則將所述重心視為地理實(shí)體的幾何中心。

7、若否，則在地理實(shí)體的幾何圖形邊界區(qū)域內(nèi)構(gòu)建delaunay三角網(wǎng)，根據(jù)delaunay三角網(wǎng)提取地理實(shí)體的幾何中心。

8、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取裝置，包括如下模塊。

9、重心提取模塊，用于利用割補(bǔ)法計(jì)算地理實(shí)體的二維幾何圖形的重心。

10、幾何中心提取模塊，用于利用射線法判斷所述重心是否在地理實(shí)體的二維幾何圖形的內(nèi)部；若是，則將所述重心視為地理實(shí)體的幾何中心；若否，則在地理實(shí)體的幾何圖形邊界區(qū)域內(nèi)構(gòu)建delaunay三角網(wǎng)，根據(jù)delaunay三角網(wǎng)提取地理實(shí)體的幾何中心。

11、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

12、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

13、第五方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

14、根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例，本申請(qǐng)公開了以下技術(shù)效果。

15、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法及裝置，首先，使用“割補(bǔ)法”計(jì)算地理實(shí)體的重心；其次，基于“射線法”判斷重心是否在地理實(shí)體幾何圖形內(nèi)部；最后，構(gòu)建邊界約束的delaunay三角網(wǎng)，對(duì)不在地理實(shí)體幾何圖形內(nèi)部的幾何中心進(jìn)行位置修正。通過綜合重心及delaunay三角網(wǎng)各自的特性（即中心性和結(jié)構(gòu)性），使對(duì)于任意形狀的地理實(shí)體，均可提取出滿足包含性、對(duì)稱性和穩(wěn)定性三個(gè)特征的幾何中心點(diǎn)，本申請(qǐng)的方法具有更強(qiáng)的魯棒性。

技術(shù)特征：

1.一種地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，所述地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，利用割補(bǔ)法計(jì)算地理實(shí)體的二維幾何圖形的重心包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，地理實(shí)體的二維幾何圖形的重心的計(jì)算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，利用射線法判斷所述重心是否在地理實(shí)體的二維幾何圖形的內(nèi)部包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，在地理實(shí)體的幾何圖形邊界區(qū)域內(nèi)構(gòu)建delaunay三角網(wǎng)，根據(jù)delaunay三角網(wǎng)提取地理實(shí)體的幾何中心包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法，其特征在于，根據(jù)多個(gè)選取三角形確定地理實(shí)體的幾何中心包括：

7.一種地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取裝置，其特征在于，所述地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取裝置包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取方法及裝置，涉及地理實(shí)體幾何中心點(diǎn)提取領(lǐng)域，該方法包括利用割補(bǔ)法計(jì)算地理實(shí)體的二維幾何圖形的重心；利用射線法判斷重心是否在地理實(shí)體的二維幾何圖形的內(nèi)部；若是，則將所述重心視為地理實(shí)體的幾何中心；若否，則在地理實(shí)體的幾何圖形邊界區(qū)域內(nèi)構(gòu)建Delaunay三角網(wǎng)，根據(jù)Delaunay三角網(wǎng)提取地理實(shí)體的幾何中心。本申請(qǐng)能夠?qū)θ我庑螤畹牡乩韺?shí)體準(zhǔn)確的計(jì)算出其二維幾何圖形的幾何中心。

技術(shù)研發(fā)人員：武鵬達(dá),殷勇,張春曉,戴昭鑫,吳創(chuàng)奇,郭沛沛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15