地理信息系统算法基础上机题目.docx
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地理信息系统算法基础上机题目
YLChen2013.4
1、已知一线段AB，在某个方向选择一点P，输入距离d，求线段AB延长距离d后的点坐
标
privatePointFGetPoint（Pointpt1,Pointpt2,floatdis）
{
floatX,Y;//用于记录新点的X、Y坐标值
doubleL=Math.Sqrt（（pt1.X-pt2.X）*（pt1.X-pt2.X）+（pt1.Y-pt2.Y）
*（pt1.Y-pt2.Y））;//求出pt1和pt2两点的距离
//根据pt1和pt2两点中，哪个点离光标当前点最近，求出新点的X、Y坐标值
if（Math.Abs（tmpPoint.X-pt2.X）{
X=（float）（pt2.X+（pt2.X-pt1.X）*dis/L）;
Y=（float）（pt2.Y+（pt2.Y-pt1.Y）*dis/L）;
returnnewPointF（X,Y）;
}
else
{
X=（float）（pt1.X+（pt1.X-pt2.X）*dis/L）;
Y=（float）（pt1.Y+（pt1.Y-pt2.Y）*dis/L）;
returnnewPointF（X,Y）;
}
}
2、判断两线段是否相交
publicstaticboolIsIntersected（SimpleLineL1,SimpleLineL2）
{
//获取两条线段的端点
PointP1=L1.Nodes[0];
PointP2=L1.Nodes[1];
PointQ1=L2.Nodes[0];
PointQ2=L2.Nodes[1];
//求向量P1Q1,P2Q1,Q2Q1
PointP1Q1=newPoint（P1.X-Q1.X,P1.Y-Q1.Y）;
PointP2Q1=newPoint（P2.X-Q1.X,P2.Y-Q1.Y）;
PointQ2Q1=newPoint（Q2.X-Q1.X,Q2.Y-Q1.Y）;
//判断线段P1P2是否跨立线段Q1Q2，当点P1和P2在线段两侧时，则线段P1P2
跨立线段Q1Q2。
if（（（P1Q1.X*Q2Q1.Y-Q2Q1.X*P1Q1.Y）>=0）&&（（P2Q1.X*Q2Q1.Y-Q2Q1.X
*P2Q1.Y）<=0））
returntrue;
elseif（（（P1Q1.X*Q2Q1.Y-Q2Q1.X*P1Q1.Y）<=0）&&（（P2Q1.X*Q2Q1.Y
-Q2Q1.X*P2Q1.Y）>=0））
returntrue;
else
returnfalse;
}
3、多边形重心计算
staticpublicPointFCenterOfPolygon（SimplePolygonpolygon）
{
PointP1=polygon.Nodes[0];//取出第一点作为所有三角形的公共顶点
PointP2;//P2和P3用于存储三角形的其他两个顶点
PointP3;
ListtempPointList=newList（）;//存储所有三角形的重（中）
心
doubleareaOfPolygon=0;//多边形的面积
doubleX=0;//X、Y：
多边形的重（中）心
doubleY=0;
//计算所有三角形的重（中）心，存储在tempPointList中
for（inti=1;i{
P2=polygon.Nodes[i];
P3=polygon.Nodes[i+1];
tempPointList.Add（newPointF（（P1.X+P2.X+P3.X）/3f,（P1.Y+P2.Y+
P3.Y）/3f））;
}
//计算多边形的面积：
所有三角形的面积之和
for（inti=1;i{
P2=polygon.Nodes[i];
P3=polygon.Nodes[i+1];
areaOfPolygon+=Math.Abs（Vector.VecCross（P1,P2,P3））;
}
//将三角形的重（中）心加权平均求得多边形的重（中）心
//各个三角形重（中）心的权重即是三角形的面积所占多边形面积的比例
for（inti=1;i{
P2=polygon.Nodes[i];
P3=polygon.Nodes[i+1];
X+=tempPointList[i-1].X*Math.Abs（Vector.VecCross（P1,P2,P3））/
areaOfPolygon;
Y+=tempPointList[i-1].Y*Math.Abs（Vector.VecCross（P1,P2,P3））/
areaOfPolygon;
}
PointFtempPoint=newPointF（（float）X,（float）Y）;
returntempPoint;
}
4、编程实现八方向矢量线栅格化
提示：
栅格单元的宽度和长度为10个像素，点的坐标信息都是工作区坐标信息
privatevoidEightdirRasterized（Pointp1,Pointp2）
{
//线段的斜率
floatb=（（float）（（p2.Y-p1.Y）））/（p2.X-p1.X）;
floatb1=（（float）（（p2.X-p1.X）））/（p2.Y-p1.Y）;
//求出这两个端点位置的列数差和行数差
intdeltaX=Math.Abs（p2.X-p1.X）,deltaY=Math.Abs（p2.Y-p1.Y）;
//若列数差大于行数差，则逐列求出本列中心线与过这两个端点的直线的交点
if（deltaX>deltaY）
{
for（floatcol=p1.X+1.5f,row;col{
row=（col-p1.X）*b+p1.Y;
collectofpoint.Add（newPoint（（Int32）Math.Truncate（col）,
（Int32）Math.Truncate（row）））;
}
}
else//若列数差小于行数差，则逐行求出本行中心线与过这两个端点的直线的交
点
{
for（floatrow=p1.Y+1.5f,col;row{
col=（row-p1.Y）*b1+p1.X;
collectofpoint.Add（newPoint（（Int32）Math.Truncate（col）,
（Int32）Math.Truncate（row）））;
}
}
}
5、编程实现全路径矢量线栅格化
提示：
栅格单元的宽度和长度为10个像素，点的坐标信息都是工作区坐标信息
privatevoidFullPathRasterized（PointFp1,PointFp2）
{
floata=（p2.Y-p1.Y）/（p2.X-p1.X）;//计算矢量倾角的正切
floatdeltaX=Math.Abs（p2.X-p1.X）,deltaY=Math.Abs（p2.Y-p1.Y）;//计
算行数差和列数差
floatstartCol,endCol=0;
if（deltaX>=deltaY）
{
for（inti=（（int）p1.Y）/10;i<=（（int）p2.Y）/10;i++）
{
if（i==（（int）p1.Y）/10）
startCol=（（i*10-p1.Y）/a+p1.X）/10;
else
startCol=endCol;
endCol=（（（i+1）*10-p1.Y）/a+p1.X）/10;
if（i==（（int）p1.Y）/10&&startCol<（（int）p1.X）/10）
startCol=（（int）p1.X）/10;
if（i==（（int）p2.Y）/10&&endCol>（（int）p2.X）/10）
endCol=（（int）p2.X）/10;
while（startCol<=endCol）
{
resultOfFullPathRasterized.Add（new
PointF（（int）Math.Truncate（startCol）,i））;
startCol++;
}
}
}
}
6、编程实现间隔取点法达到矢量数据的压缩
staticpublicSimpleLineCompressByInterval（SimpleLineline,intInterval）
{
SimpleLinenewSimpleLine=newSimpleLine（）;
inti=0;
if（Interval>=line.Nodes.Count（）-2）
{
MessageBox.Show（"间隔点数值Interval太大，将返回原始线要素"）;
returnline;
}
else
{
while（i{
newSimpleLine.Add（line.Nodes[i]）;
i+=（Interval+1）;
}
}
newSimpleLine.Add（line.Nodes.Last（））;//保留末点
returnnewSimpleLine;
}
7、求点P（x,y）到线段l的最短距离
publicstaticfloatGetDistancePointToSegment（PointP,PointP0,PointP1）
{
PointP0P1=newPoint（P1.X-P0.X,P1.Y-P0.Y）;//求向量P0P1
PointP0P=newPoint（P.X-P0.X,P.Y-P0.Y）;//求向量P0P
intc1,c2;//用于存储向量的数量积结果值
c1=P0P1.X*P0P.X+P0P1.Y*P0P.Y;//计算向量P0P1和向量P0P的数量积
c2=P0P1.X*P0P1.X+P0P1.Y*P0P1.Y;//计算向量P0P和P0P的数量积
//若向量P0P1和向量P0P的数量积小于等于0时，意味着P点位于线段P0P1的左
边，此时返回距离P0P；
if（c1<=0）
return（float）Math.Sqrt（P0P.X*P0P.X+P0P.Y*P0P.Y）;
//若向量P0P1和向量P0P的数量积小于等于向量P0P和P0P的数量积，意味着P
点位于线段P0P1的右边，此时返回距离P1P
if（c2<=c1）
return（float）Math.Sqrt（（P.X-P1.X）*（P.X-P1.X）+（P.Y-P1.Y）*（P.Y
-P1.Y））;
//若不符合上面的条件，则点P的垂足位于线段P0P1上，下面计算垂足和点P到
垂足的距离，防返回
//使用直线的参数方程求垂足
floatb=（（float）c1）/c2;
PointFPb=newPointF（P0.X+b*P0P1.X,P0.Y+b*P0P1.Y）;
return（float）Math.Sqrt（（P.X-Pb.X）*（P.X-Pb.X）+（P.Y-Pb.Y）*（P.Y
-Pb.Y））;
}
8、编写链式编码程序实现栅格数据的压缩
9、编程：
用垂距法实现矢量数据的压缩
staticpublicSimpleLineCompressByCloserange（SimpleLineline,doubletolerance）
{
boolIsDeleted=false;//标记是否删除了超过容差限制的节点，若删除了，这
标记为true，否则标记为false
intnum=line.Nodes.Count（）;//折线line包含的节点数量
SimpleLinenewLine=newSimpleLine（）;//存储折线line压缩后的结果
newLine.Add（line.Nodes[0]）;
PointP1=Point.Empty;
PointP2=Point.Empty;
PointP3=Point.Empty;
for（inti=0;i{
//循环一次之后，若没有删除节点，则将三个节点依次后移一个节点
//若删除了节点，则将当前节点的前一个节点以后后两个节点依次赋给P1、P2
和P3
if（!
IsDeleted）
{
P1=line.Nodes[i];
P2=line.Nodes[i+1];
P3=line.Nodes[i+2];
}
else
{
P1=line.Nodes[i-1];
P2=line.Nodes[i+1];
P3=line.Nodes[i+2];
}
//若垂距大于容差tolerance，则保留该点，即将其添加到折线newLine中
if（Math.Abs（Vector.VecCross（P1,P2,P3）/Vector.GetLength（P1,P3））>
tolerance）
{
newLine.Add（P2）;
IsDeleted=false;
}
else
{
IsDeleted=true;
}
}
newLine.Add（line.Nodes[num-1]）;
returnnewLine;
}
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