Postupci prikaza velike količine podataka GIS sustava

Računalna grafika | ZEMRIS | FER
Početna stranica | Uvod | SCADA i GIS | Kartogrami
Redukcijski algoritam | CartoDraw alogritam
Primjer broj 1 | Primjer broj 2 | Primjer broj 3
Zaključak | Sažetak | Abstract
Diplomski rad u DocX obliku | Diplomski rad u PDF obliku | Web aplikacija i izvorni kod

Redukcijski algoritam

Redukcijski algoritmi

Redukcijski algoritmi rubova se koriste za rješavanje kartogramskih problema u raznim ponuđenim algoritmima. Očuvanje globalnog oblika je vrlo važno pri stvaranju prepoznatljivih kartograma. Korišteni redukcijski algoritam uzima to u obzir tako da pojednostavljuje globalne i unutarnje poligone na isti način.

Redukcija globalnog poligona

Ključno zapažanje je da važnosti vrhova poligona variraju u velikim omjerima. Vrhovi s kutovima blizu 180 stupnjeva i oni s kratkim rubovima nisu toliko značajni za oblik poligona dok oni s oštrim kutovima ili dugim rubovima imaju značajan učinak. Osnovna ideja algoritma redukcije globalnog poligona je da se ocijene važnosti svakog vrha prema tom kriteriju. Tada se iterativno manje važni  vrhovi uklanjaju. Uklanjaju se samo oni vrhovi koji ne pripadaju većem broju poligona kako bi se održala topologija. Kako bi ostvarili algoritam redukcije prvo se definira notacija važnosti vrha na slijedeći način:


d1,

(1)

gdje su d2 i d3 dva ruba vrha d4, a d6 je funkcija koja vraća vrijednost važnosti kuta d8 vrha d5. Funkcija važnosti d7 je bitna jer različiti kutovi imaju drugačiji utjecaj na oblik poligona. Oštri kutovi i kutovi koji su blizu 90° su važniji za oblik poligona i funkcija važnosti zato dodjeljuje veće vrijednosti oštrim kutovima i manje vrijednosti tupim kutovima. U ovom algoritmu se koristi slijedeća funkcija:


d9

(2)

Ona ima šiljke za d10 i blizu je nule za d11. Domena funkcije je d12, a d13 je odabran da bude d14. Slika 1 prikazuje težinsku funkciju važnosti kuta.

Težinska funkcija važnosti - slika 1
Slika 1: Težinska funkcija važnosti kuta.

Za ostvarenje algoritama redukcije vrhova globalnog poligona mora se definirati globalni poligon kao podskup vrhova iz P (skup ulaznih poligona koji označavaju regije karte). Za svaki poligon d1, dijelove globalnog poligona GP se može definirati kao:


d2

(3)

Globalni poligon se definira kao d3. Algoritam za redukciju vrhova globalnog poligona je prikazan algoritmom 1. Može se vidjeti da se kao kandidati za uklanjanje razmatraju samo oni vrhovi koji ne pripadaju većem broju poligona (pogledati inicijalizaciju d4 u algoritmu 1.) i uklanjaju se samo ako je  izazvana razlika površina manja od zadane vrijednosti d5.

Redukcijski Algoritam - algoritam 1
Algoritam 1: Algoritam redukcije vrhova globalnog poligona.

Redukcija vrhova unutarnjih poligona

Za redukciju unutarnjih vrhova može se ponovo koristiti algoritam korišten pri uklanjanju vrhova globalnog poligona uz drugačiju inicijalizaciju skupine vrhovad1 koje razmatramo za uklanjanje. Vrhovi koji pripadaju toj skupini su svi unutarnji vrhovi koji nisu spajajući odnosno oni koji pripadaju samo dvama poligonima.

Na slici 2 se vidi karta prije i nakon redukcije globalnih i unutarnjih vrhova.

Primjer redukcijskog algoritma - slika 2
Slika 2: Primjer redukcijskog algoritma.
Računalna grafika | ZEMRIS | FER | ©2007 Hrvoje Keserica