制图工具（15）建筑物轮廓简化

内容导读

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在地图综合和地理信息系统（GIS）中，建筑物多边形的轮廓数据是重要的空间信息之一，建筑物轮廓通常由任意折线构成，通常呈现出以下特点：

• 直角特征弱：实际建筑物通常具有直角特征，但边界由任意折线构成，缺乏直角特征。

• 点数冗余：为了精确描述边界，多边形顶点数目冗余，增加了数据处理的复杂度和存储负担。

• 规范化表达困难：数据不规范，难以满足地理信息系统（GIS）中的规范化表达要求。

这些特点不仅影响了数据的可读性和美观性，还可能导致后续分析工作中的精度问题。建筑物多边形的简化通常包括三种处理模型：化简、直角化与制图综合。

本文将分享“建筑物轮廓简化”工具，提供三种数据简化类型，对应以上三种处理模型进行数据规范化处理：

1.根据角度偏移容差消除冗余点（仅移除冗余点）

2.对建筑轮廓进行直角化处理（移除冗余点+直角化）

3.规则化分组并简化建筑物轮廓（移除冗余点+分组简化+直角化）

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一、需求与背景

        在地图综合和地理信息系统（GIS）中，建筑物多边形的轮廓数据是重要的空间信息之一。随着遥感技术的发展，建筑物矢量数据的获取变得越来越便捷，但这些数据来源多样，包括但不限于高精度航拍图像、卫星影像、激光雷达扫描数据以及人工绘制的地图数据。尽管数据获取手段先进，但由于GPS精确度、遥感影像分辨率或人为因素的影响，建筑物多边形边界在数据采集过程中往往存在不同程度的误差。

        特别是采用图像分割、深度学习等技术提取的建筑物多边形边界，通常呈现出以下特点：

• 边界由任意折线构成，缺乏直角特征。

• 多边形顶点数目冗余，增加了数据处理的复杂度。

• 数据不规范，难以满足地理信息系统（GIS）中的规范化表达要求。

        建筑物轮廓的简化不仅是对数据进行优化的必要步骤，也是提升数据处理效率和规范化表达的重要手段。通过化简、直角化以及制图综合处理，可以显著改善建筑物多边形数据的质量，提高地图表现的清晰度和准确性。

二、建筑物简化主要技术路线

        建筑物轮廓简化是地理信息系统（GIS）和地图综合中的一个重要环节，它旨在解决建筑物多边形数据中存在的直角特征弱、点数冗余以及规范化表达困难等问题。通过对建筑物轮廓进行适当的处理，可以提高数据的可读性、美观性和分析精度。

以下是三种主流的处理模型及其常用方法、优缺点介绍。