js代码实现地图轨迹点抽稀 Douglas-Peuker(道格拉斯-普克)抽稀算法

本文介绍了一种用于船舶轨迹展示应用中的轨迹抽稀算法——Douglas-Peucker算法,通过该算法有效解决了大量轨迹点带来的性能问题。算法通过计算点到线段的最大垂直距离并设置阈值来实现轨迹的简化。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

缘起:

目前在开发展示船舶轨迹的应用,有很多地图展示页面,其中一项就是播放轨迹。然而轨迹点太多了,七天的数据就有一万八千多个,点过多会影响性能,于是想到了抽稀。

算法:

目前来说轨迹抽稀较为常用的算法有:步长法线段过滤法Douglas-Peuker算法以及垂距限值法。Douglas-Peuker相对来说精度不错,国内大部分开发者也都在用,所以就采用了这个算法。大概搜了下,有很多语言的实现,唯独没找到js代码实现的,所以就自己写了一个。

Douglas-Peuker算法:

  1. 在曲线首尾两点A,B之间连接一条直线AB,该直线为曲线的弦;
  2. 得到曲线上离该直线段距离最大的点C,计算其与AB的距离d;
  3. 比较该距离与预先给定的阈值threshold的大小,如果小于threshold,则该直线段作为曲线的近似,该段曲线处理完毕。
  4. 如果距离大于阈值,则用C将曲线分为两段AC和BC,并分别对两段取信进行1~3的处理。
  5. 当所有曲线都处理完毕时,依次连接各个分割点形成的折线,即可以作为曲线的近似。

代码实现:

计算两点之间的距离

calculationDistance: function (point1, point2) {
	            let lat1 = point1.geometry.y;
	            let lat2 = point2.geometry.y;
	            let lng1 = point1.geometry.x;
	            let lng2 = point2.geometry.x;
	            let radLat1 = lat1 * Math.PI / 180.0;
	            let radLat2 = lat2 * Math.PI / 180.0;
	            let a = radLat1 - radLat2;
	            let b = (lng1 * Math.PI / 180.0) - (lng2 * Math.PI / 180.0);
	            let s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2)
                    + Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2)));
	            return s * 6370996.81;
	        }

 计算点pX到点pA和pB所确定的直线的距离

distToSegment: function (start, end, center) {
	            let a = Math.abs(this.calculationDistance(start, end));
	            let b = Math.abs(this.calculationDistance(start, center));
	            let c = Math.abs(this.calculationDistance(end, center));
	            let p = (a + b + c) / 2.0;
	            let s = Math.sqrt(Math.abs(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)));
	            return s * 2.0 / a;
	        }

递归方式压缩轨迹

compressLine: function (coordinate, result, start, end, dMax) {
	            if (start < end) {
	                let maxDist = 0;
	                let currentIndex = 0;
	                let startPoint = coordinate[start];
	                let endPoint = coordinate[end];
	                for (let i = start + 1; i < end; i++) {
	                    let currentDist = this.distToSegment(startPoint, endPoint, coordinate[i]);
	                    if (currentDist > maxDist) {
	                        maxDist = currentDist;
	                        currentIndex = i;
	                    }
	                }
	                if (maxDist >= dMax) {
	                    //将当前点加入到过滤数组中
	                    result.push(coordinate[currentIndex]);
	                    //将原来的线段以当前点为中心拆成两段,分别进行递归处理
	                    this.compressLine(coordinate, result, start, currentIndex, dMax);
	                    this.compressLine(coordinate, result, currentIndex, end, dMax);
	                }
	            }
	            return result;
	        }

供调用的抽稀入口函数

douglasPeucker: function (coordinate, dMax) {//轨迹点抽希
	            if (!coordinate || !(coordinate.length > 2)) {
	                return [];
	            }
	            //coordinate.forEach((item, index) => {
	            //    item.id = index;
	            //});
	            var result = gisCommon.compressLine(coordinate, [], 0, coordinate.length - 1, dMax);
	            result.push(coordinate[0]);
	            result.push(coordinate[coordinate.length - 1]);
	            var resultLatLng = result.sort(gisCommon._compare("utc"));
	            //resultLatLng.forEach((item) => {
	            //    item.id = undefined;
	            //});
	            return resultLatLng;
	        }

 排序方法

_compare: function (prop) {
	            return function (obj1, obj2) {	                 
	                var val1 = obj1.attributes[prop];
	                var val2 = obj2.attributes[prop];
	                if (!isNaN(val1) && !isNaN(val2)) {
	                    val1 = Number(val1);
	                    val2 = Number(val2);
	                }
	                if (val1 < val2) {
	                    return -1;
	                } else if (val1 > val2) {
	                    return 1;
	                } else {
	                    return 0;
	                }
	            };
	        }

上面的代码为了排序添加了id,最后去掉了,万一你的点对象里面有‘id’这个属性不想被覆盖,改个名字就行

转 作者:逆水行舟丶
来源:简书

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