海量多邊形矢量並行平滑實現

        最近工做須要對提取的矢量圖斑進行平滑（shp格式），因此就對這裏進行了一點小小的研究，主要是對Chaikin-curve算法進行改進，其實還有不少優秀的算法能夠拿來用，迫於時間，就沒有繼續深刻，

這篇博客，權當是拋磚引玉，但願真正搞平滑算法的」同志們「，可以展現出本身真正的優秀算法。咱們知道，當多邊形數量爲幾百個，幾千個，可能cpu串行和並行計算效率差距不大，可是當數量突破萬個，幾十萬個，幾百萬個呢？

串行明顯就不行了，因此我這裏探索了並行矢量平滑算法。。。我在後面開源了代碼，若是各位對代碼有疑問或者須要理解的，qq：1044625113,備註：矢量並行處理

       我計算了12萬個多邊形， 計算效率對比，以下表所示：

計算模式	計算時間(秒)
串行	70
並行(四核)	20

       節省了整整三倍啊，兄弟們，這個很爽啊！

 

 

圖 原始矢量圖斑

圖 平滑後矢量圖斑

    下面貼上矢量平滑的主函數代碼：

% chaikin-curve ????????????????
% written by Mr zhipan Wang,Email:1044625113@qq.com,BeiJing,2019-10-21
% refer:https://www.cnblogs.com/hongru/archive/2011/10/27/2226946.html

clear
tic

%% read shape file
ShpFileName = '????????????.shp';
[shp,attribute] = shaperead(ShpFileName);

Scale = 3;                                        % ??????????????????
Iter = 6;                                         % ????????????????

% figure,mapshow(shp),title('original shapefile!')


%% curve smooth
numPolygon = length(shp);

STR = 'struct(''Geometry'',values ,''X'', values,''Y'', values,''ID'',values)';
values = cell(numPolygon, 1);                     % ????????帳??????,??????????????????????????????????,????????????????dbf??????,??????????????????????
newSHP = eval(STR);

parfor i = 1:numPolygon                           % ??????????????
    
    Latitude_arrary = shp(i).Y;
    Longitude_array = shp(i).X;
    
    [Smooth_Lati, Smooth_Longi] = ChaikinCurve_Smooth(Latitude_arrary, Longitude_array, Scale, Iter);
    
    newSHP(i).X = Smooth_Longi;
    newSHP(i).Y = Smooth_Lati;
    newSHP(i).ID = i-1;
    newSHP(i).Geometry = 'Polygon';
    
    
    fprintf(['??????????',num2str(numPolygon),'??????????????, ','????', num2str(i), '??????????????????????????...\n']);
    
end
clear shp

% figure,mapshow(newSHP),title('smooth shpfile!')     % ????????????ν??????????????????????,????????????????????????????????


%% export shape file
shapewrite(newSHP,'smoothSHP.shp');


toc

　　貼上實現的函數代碼：

      

function [Smooth_Lati, Smooth_Longi] = ChaikinCurve_Smooth(Latitude_arrary, Longitude_array, Scale, Iter)
% CK 曲線平滑算法的核心實現, Email:1044625113@qq.com,BeiJing,2019-10-21！
% Latitude_arrary: 緯度數組
% Longitude_array: 經度數組
% Scale: 尺度參數, 正整數
% Iter: 迭代次數,通常四次便可!

if length(Latitude_arrary) ~= length(Longitude_array)
    
    fprintf('數組大小不一致...\n');
    return;
    
end

if Scale < 1
    
    fprintf('尺度參數應該大於1...\n');
    return;
    
end


% 迭代實現
for i = 1:Iter
    
    [Latitude_arrary, Longitude_array] = addPoint(Latitude_arrary, Longitude_array, Scale);
    
end

Smooth_Lati = Latitude_arrary;
Smooth_Longi = Longitude_array;

end

　　總的來講，只須要設置迭代次數就能夠了，平滑度參數默認3便可，迭代次數設置成3-6次基本上夠用了，先寫到這裏吧