土地之间相邻关系的计算方法、计算设备及存储介质

技术领域

本发明涉及地理信息处理技术领域，具体而言，涉及一种土地之间相邻关系的计算方法、计算设备及存储介质。

背景技术

在数字乡村建设中，需要构建乡村的知识图谱，对乡村产生的数据进行分析。在分析环境对农产品产量的影响时，通常需要通过对比相邻土地之间的土地水质，土壤，虫害等因素与产量之间关系。由此需要土地之间的相邻关系的数据。现有存在的土地相邻关系数据往往是通过人工统计获取的，这种方式既耗费大量的人力成本，又不能保证其准确性，而且难以保证数据及时更新。

随着电子卫星等技术的发展，目前乡村可以在GIS地图获取每块土地的空间数据。但是仅获得土地的空间数据仍无法准确确定土地之间的相邻关系。无法准确确定每块土地与其他土地之间的临近距离和方位。

发明内容

本发明解决的问题是如何利用土地的空间数据确定土地之间的相邻关系。

为解决上述问题，本发明提供一种土地之间相邻关系的计算方法，包括：

步骤一：获取地块信息，其中所述地块信息包括所述地块各顶点的空间坐标；

步骤二：在所述地块信息中选择第一地块，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点；

步骤三：在所述地块信息中选择第二地块，所述第二地块中的任意一条边的两个端点记为第二顶点；根据所述原点将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到两个所述第二顶点坐标；

步骤四：根据两个所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离；

步骤五：遍历所述第二地块的所有所述边，重复步骤三和步骤四，以获得所述原点到各条所述边的最短距离；

步骤六：在所有所述最短距离中选择最短的一个作为实际最短距离，所述实际最短距离对应的方位角为实际方位角；根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量；

步骤七：重复步骤二至步骤六，遍历所述地块信息中的所有地块，以使得任意两个地块之间相邻关系向量被确立。

本发明的有益效果是：本发明通过获取地块信息，在所述地块信息中选择第一地块，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点；在所述地块信息中选择第二地块，所述第二地块中的任意一条所述边的端点记为第二顶点，根据所述原点将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到所述顶点坐标；根据所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离；由此可以得到所述原点到所述边的最短距离，所述最短距离是所述原点到所述第二地块其中一条边的对短距离。通过遍历所述第二地块的所有所述边，可以得到所述原点到所述第二地块所有所述边的实际最短距离。例如所述第二地块有四条边，所述原点到四条边的距离分别是D1、D2、D3、D4，其中D1>D2>D3>D4，则取D4为实际最短距离。将所述实际最短距离对应的方位角作为实际方位角，根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量。由此得到了所述第一地块与所述第二地块之间由向量表示的包含距离和方向的相邻关系。通过重复步骤二至步骤六，遍历所述地块信息中的所有地块，由此所述地块信息中所有地块间的相邻关系均被计算了出来。实现了利用土地的空间数据确定土地之间的相邻关系。

可选地，所述将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到所述第二顶点坐标，包括：

将所述第二顶点的空间纵坐标与所述原点的空间纵坐标作差，得到第二顶点坐标的纵坐标；

将所述第二顶点的空间横坐标与所述原点的空间横坐标作差，得到第二顶点坐标的横坐标。

可选地，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点建立直角坐标系，所述根据两个所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

当任意一个所述第二顶点坐标与所述原点坐标相同时，所述原点到所述边的最短距离为零；所述方位角为所述边与X轴正向的夹角；

当两个所述第二顶点坐标的纵坐标相同时，根据两个所述第二顶点坐标的横坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离；

当两个所述第二顶点坐标的横坐标相同时，根据两个所述第二顶点坐标的纵坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离；

当两个所述第二顶点坐标与所述原点坐标不相同、且两个所述第二顶点坐标的纵坐标不相同、且两个所述第二顶点坐标的横坐标不相同时，计算所述边的斜率，根据所述边的斜率计算所述原点到所述边的最短距离。

可选地，所述根据两个所述第二顶点坐标的横坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

若所述横坐标乘积结果大于零，则选取横坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离；所述方位角为所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角；

若所述横坐标乘积结果小于或等于零，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的纵坐标值；所述方位角在所述纵坐标大于零时为90度，在所述纵坐标小于零时为270度。

可选地，所述根据两个所述第二顶点坐标的纵坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

若所述纵坐标乘积结果大于零，则选取纵坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离；所述方位角为所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角；

若所述纵坐标乘积结果小于或等于零，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的横坐标值；所述方位角在所述横坐标大于零时为0度，在所述横坐标小于零时为180度。

可选地，所述计算所述边的斜率，根据所述边的斜率计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

计算所述边的斜率，根据所述边的斜率取负倒数得到与所述边垂直的垂线斜率，根据所述垂线斜率计算所述边所在的直线与所述垂线的交点，其中所述垂线过原点；

根据所述交点与所述边的位置关系确定所述原点到所述边的最短距离。

可选地，所述根据所述交点与所述边的位置关系确定所述原点到所述边的最短距离，包括：

判断所述交点是否在所述边上，若在，则以所述原点到所述交点的距离为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述垂线与X轴正向的夹角；若不在，则计算所述原点到所述边的两个所述第二顶点的距离，取其中距离较小者为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述原点到所述距离较小的所述第二顶点之间的连线与X轴正向的夹角。

可选地，所述根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量，包括：将所述实际最短距离作为相邻关系向量的模值，将所述实际方位角作为相邻关系向量的方向，构建所述相邻关系向量。

本发明还提供一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述程序时，实现如上述的土地之间相邻关系的计算方法。

本发明所述的计算设备与上述土地之间相邻关系的计算方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的土地之间相邻关系的计算方法。

本发明所述的计算机可读存储介质与上述土地之间相邻关系的计算方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法流程图一；

图2为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法流程图二；

图3为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法流程图三；

图4为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法中地块位置关系示意图一；

图5为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法中地块位置关系示意图二；

图6为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法中地块位置关系示意图三；

图7为本发明实施例提供的土地之间相邻关系的计算方法中地块位置关系示意图四。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一些实施例”和“可选地实施例”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

在介绍本申请提供的方案之前，先对本申请实施例提供的部分用语和实施条件进行解释说明，以便本领域技术人员可以理解。

本申请中的所述地块形状可以为多边形，包括三角形、四边形、五边形等，在本申请中对于多边形的地块边的条数不做限定，但所述地块不为圆形。

所述地块空间数据来源于GIS（地理信息系统）数据，根据所述地块的形状不同，在所述多边形地块的每个顶点对应一个点位空间坐标。由于实际应用中四边形地块较为常见，下文举例中以四边形地块为例进行说明，但是本申请的保护范围不限于四边形地块，本申请中的土地之间相邻关系的计算方法可以拓展到多边形地块。

所述土地之间相邻关系可用

其中，每个

结合图1至图3所示，本发明实施例提供一种土地之间相邻关系的计算方法，包括：

步骤一：获取地块信息，其中所述地块信息包括所述地块各顶点的空间坐标；

在一些实施例中，所述地块多边形顶点的空间坐标可以为经纬度通过GIS工具转换形成的空间坐标。

步骤二：在所述地块信息中选择第一地块，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点；

其中，所述第一地块可以通过枚举法在所述地块信息中选取，其中所述第一地块中的第一顶点可在所述第一地块多边形的顶点中任意选取，在本申请中不做具体限定。

步骤三：在所述地块信息中选择第二地块，所述第二地块中的任意一条边的两个端点记为第二顶点；根据所述原点将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到两个所述第二顶点坐标；

其中，所述第二地块为需要与所述第一地块建立相邻关系的地块。由于将所述第二地块中的任意一条所述边的端点记为第二顶点，所述第二顶点为两个。

在一些可选地实施例中，所述将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到所述第二顶点坐标，包括：将所述第二顶点的空间纵坐标与所述原点的空间纵坐标作差，得到第二顶点坐标的纵坐标；将所述第二顶点的空间横坐标与所述原点的空间横坐标作差，得到第二顶点坐标的横坐标。

示例性地，在本实施例中，所述原点的空间坐标为(392492.22,3668335.59)，两个所述第二顶点空间坐标分别为(393175.02,3668109.74)和(393177.58,3668132.86)，通过坐标变换得到的所述第二顶点坐标分别为(393175.02-392492.22,3668109.74-3668335.59)=(682.8,-225.85)和(393177.58-392492.22,3668132.86-3668335.59)=(685.36,-202.73)

步骤四：根据两个所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离；

其中，由于已知两个所述第二顶点坐标和所述原点坐标，可通过两个所述第二顶点坐标确定所述边的直线方程，从而确定所述原点到所述边的最短距离。

步骤五：遍历所述第二地块的所有所述边，重复步骤三和步骤四，以获得所述原点到各条所述边的最短距离；

其中，所述遍历所述第二地块的所有所述边，其中遍历的方式本申请中不做限定，示例性地可以采用枚举法、冒泡算法等遍历方式。例如可将所述第二地块的所有所述边按顺序形成一个数列，按一定顺序枚举所述第二地块的所述边，保证不重不漏。

步骤六：在所有所述最短距离中选择最短的一个作为实际最短距离，所述实际最短距离对应的方位角为实际方位角；根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量；

其中，在步骤五种得到了所述第二地块所有所述边到所述原点的最短距离，在所述最短距离中选取最短的一个作为实际最短距离。示例性地，例如所述第二地块有四条边，所述原点到四条边的距离分别是D1、D2、D3、D4，其中D1>D2>D3>D4，则取D4为实际最短距离。

根据所述实际最短距离对应的方位角，作为实际方位角，根据实际方位角确定相邻关系向量。在一些实施例中，所述根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量，包括：将所述实际最短距离作为相邻关系向量的模值，将所述实际方位角作为相邻关系向量的方向，构建相邻关系向量。

步骤七：重复步骤二至步骤六，遍历所述地块信息中的所有地块，以使得任意两个地块之间相邻关系向量被确立。

其中，遍历所述地块信息中的所有地块，与上述遍历所述第二地块的所有所述边中的遍历表达的含义相同，在此不做赘述。但是遍历所述地块信息中的所有地块与遍历所述第二地块的所有所述边中具体的遍历方式可以相同也可以不同。在本步骤中，使得所述地块信息中的每一个地块皆被作为所述第一地块和/或所述第二地块至少一次即可，由此使得任意两个地块之间相邻关系向量被确立，避免遗漏。

在本实施例中，通过获取地块信息，在所述地块信息中选择第一地块，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点；在所述地块信息中选择第二地块，所述第二地块中的任意一条所述边的端点记为第二顶点，根据所述原点将所述第二顶点的空间坐标做坐标变换得到所述顶点坐标；根据所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离；由此可以得到所述原点到所述边的最短距离，所述最短距离是所述原点到所述第二地块其中一条边的最短距离。通过遍历所述第二地块的所有所述边，可以得到所述原点到所述第二地块所有所述边的实际最短距离。例如所述第二地块有四条边，所述原点到四条边的距离分别是D1、D2、D3、D4，其中D1>D2>D3>D4，则取D4为实际最短距离。将所述实际最短距离对应的方位角作为实际方位角，根据所述实际最短距离和实际方位角，确定相邻关系向量。由此得到了所述第一地块与所述第二地块之间由向量表示的包含距离和方向的相邻关系。通过重复步骤二至步骤六，遍历所述地块信息中的所有地块，由此所述地块信息中所有地块间的相邻关系均被计算了出来。实现了利用土地的空间数据确定土地之间的相邻关系。

在本发明的另一可选地实施例中，结合图3所示，在所述第一地块中选择第一顶点作为原点建立直角坐标系，所述根据所述第二顶点坐标计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

当任意一个所述第二顶点坐标与所述原点坐标相同时，所述原点到所述边的最短距离为零；所述方位角为所述第二顶点坐标所在边与X轴正向的夹角；

当所述第二顶点坐标的纵坐标相同时，根据所述横坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离；

当所述第二顶点坐标的横坐标相同时，根据所述纵坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离；

当所述第二顶点坐标与所述原点坐标不相同、且所述第二顶点坐标的纵坐标不相同、且所述第二顶点坐标的横坐标不相同时，计算所述边的斜率，根据所述边的斜率计算所述原点到所述边的最短距离。

具体地，结合图4至图7所示，在所述图4至图7中，所述第一地块记为

当所述第二顶点坐标的纵坐标相同时，将所述第二顶点坐标的横坐标相乘得到横坐标乘积结果，结合图5所示，当所述第二顶点坐标的纵坐标相同时说明所述第二地块的所述边与X轴平行。图5中的1、2、3分别代表边的纵坐标相同的3种情况。将所述第二顶点坐标的横坐标相乘得到横坐标乘积结果，判断所述两个所述第二顶点的横坐标相乘得到的横坐标乘积结果是否大于零，由此判断所述边是否与Y轴相交。若所述横坐标乘积结果大于零，如图5中的1和3，则说明所述边与Y轴不相交；若所述横坐标乘积结果小于零，如图5中的2，则说明所述边与Y轴相交。由此，根据所述边与Y轴位置的不同情况，分别计算所述原点到所述边的最短距离。

当所述第二顶点坐标的横坐标相同时，将所述第二顶点坐标的纵坐标相乘得到纵坐标乘积结果，结合图6所示，当所述第二顶点坐标的横坐标相同时，说明所述第二地块的所述边与Y轴平行。图6中的1、2、3分别代表边的横坐标相同的3种情况。将所述第二顶点坐标的纵坐标相乘得到纵坐标乘积结果，判断所述两个所述第二顶点的纵坐标相乘得到的纵坐标乘积结果是否大于零，由此判断所述边是否与X轴相交。若所述纵坐标乘积结果大于零，如图6中的1和3，则说明所述边与X轴不相交；若所述纵坐标乘积结果小于零，如图6中的2，则说明所述边与X轴相交。由此，根据所述边与X轴位置的不同情况，分别计算所述原点到所述边的最短距离。

当所述第二顶点坐标与所述原点坐标不相同、且所述第二顶点坐标的纵坐标不相同、且所述第二顶点坐标的横坐标不相同时，结合图7所示，计算所述边的斜率，即经过

在本发明的另一可选地实施例中，所述根据所述横坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

若所述横坐标乘积结果大于零，则选取横坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离；所述方位角为所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角；

若所述横坐标乘积结果小于等于零，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的纵坐标值；所述方位角在所述纵坐标大于零时为90度，在所述纵坐标小于零时为270度。

具体地，在本实施例中，结合图5所示，若所述横坐标乘积结果大于零，即图5中1和3的表示的情况，则选取横坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离。示例性地，在图5中1表示的情况下，

所述方位角为所述横坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角。在图5中1表示的情况下，方位角

若所述横坐标乘积结果小于等于零，因为其与Y轴相交，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的纵坐标值，在图5中，即为

在本发明的另一可选地实施例中，所述根据所述纵坐标乘积结果计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

若所述纵坐标乘积结果大于零，则选取纵坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离；所述方位角为所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角；

若所述纵坐标乘积结果小于等于零，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的横坐标值；所述方位角在所述横坐标大于零时为0度，在所述横坐标小于零时为180度。

具体地，在本实施例中，结合图6所示，若所述纵坐标乘积结果大于零，即图6中1和3的表示的情况，则选取纵坐标绝对值较小的所述第二顶点，计算所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的距离作为所述原点到所述边的最短距离。示例性地，在图6中1表示的情况下，

所述方位角为所述纵坐标绝对值较小的所述第二顶点与所述原点的连线与X轴正向的夹角。在图6中1表示的情况下，方位角

若所述纵坐标乘积结果小于等于零，因为其与X轴相交，则所述最短距离为所述第二顶点坐标的横坐标值，在图6中，即为

在本发明的另一可选地实施例中，结合图3和图7所示，所述计算所述边的斜率，根据所述边的斜率计算所述原点到所述边的最短距离，包括：

计算所述边的斜率，根据所述边的斜率取负倒数得到与所述边垂直的垂线斜率，根据所述垂线斜率计算所述边与所述垂线的交点，其中所述垂线过原点；

根据所述交点与所述边的位置关系确定所述原点到所述边的最短距离。

具体地，在本实施例中，结合图7所示，经过

；

；

根据所述交点与所述边的位置关系确定所述原点到所述边的最短距离。

在本发明的另一可选地实施例中，结合图7所示，所述根据所述交点与所述边的位置关系确定所述原点到所述边的最短距离，包括：

判断所述交点是否在所述边上，若在，则以所述原点到所述交点的距离为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述垂线与X轴正向的夹角；若不在，则计算所述原点到所述边两个所述第二顶点的距离，取其中较小者为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述原点到所述距离较小的所述第二顶点之间的连线与X轴正向的夹角。

具体地，在本实施例中，判断所述交点是否在所述边上，通过比较交点T的横坐标或纵坐标值与所述第二顶点的横坐标或纵坐标值的关系，判断交点T是否在所述边上。例如，若

若所述交点在所述边上，则以所述原点到所述交点的距离为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述垂线与X轴正向的夹角。即最短距离为

若所述交点不在所述边上，说明所述原点到所述边的最短距离与所述边的两个所述第二顶点坐标有关，分别计算所述原点到两个第二顶点的距离，取其中较小者为所述原点到所述边的最短距离，所述方位角为所述原点到所述距离较小的所述第二顶点之间的连线与X轴正向的夹角。

本发明还提供一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述程序时，实现如上述的土地之间相邻关系的计算方法。

本发明所述的计算设备与上述土地之间相邻关系的计算方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的土地之间相邻关系的计算方法。

本发明所述的计算机可读存储介质与上述土地之间相邻关系的计算方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本公开的保护范围。