如何从高程栅格近似矢量轮廓？答案

【问题标题】：How to approximate a vector contour from an elevation raster?如何从高程栅格近似矢量轮廓？
【发布时间】：2009-02-10 18:02:48
【问题描述】：

我有一个以栅格形式存储的高程图。我想将平滑的“矢量”曲线拟合到恒定高度的轮廓。在我的应用程序中，数据实际上是地理高程，但问题可以推广到两个变量的任何函数。

如果有帮助，我可以生成另一个具有抗锯齿轮廓线的栅格，并将其用作矢量拟合过程的输入。

This question 类似，但我正在寻找可以在我的 Java 应用程序中使用的免费库，或者我（非数学家）可以自己实现的算法的解释。此外，就我而言，我已经找到了我关心的所有“边缘”——我只需要将它们矢量化。

Another question 提到了我的，但发帖人再也没有解释他是如何实现最后一步的，这是我缺少的部分。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

您可能希望适应封闭的贝塞尔样条曲线（曲线）。

有一个page with a Java applet 可以进行这种拟合。看看他们的（未注释的，bleh）PSegment.java

如果这不能很好地完成这项工作，Fitting B-Spline Curves to Point Clouds by Squared Distance Minimization 对于这项任务来说应该是多余的。

有关更多信息，Google（学术）搜索“b 样条拟合”和“封闭贝塞尔样条”之类的内容应该会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

MATLAB 使用等高线图执行此操作：请参阅contour 函数——它从 f(x,y) 数据网格生成等高线数据。我对他们使用的算法了解不多（他们确实有page which discusses it），但也许值得看看Octave equivalent。

【讨论】：

【解决方案3】：

我使用GDAL。在我看来，您可能不想要创建 Bézier 样条曲线，这会增加复杂性。短线段就足够了。

唯一的问题是您必须在数据准备时创建轮廓，而不是在您的 Java 应用程序中。

这是一张使用 GDAL 从USGS height data 创建的轮廓的地图：

【讨论】：