【GIS新探索】算法实现在不规则区域内均匀分布点
1 概要
在不规则区域内均匀分布点，这个需求初看可能不好理解。如果设想一下需求场景就比较简单了。
场景1：在某个地区范围内，例如A市区有100W人口，需要将这100W人口在地图上面相对均匀的标识出来。
场景2：某不规则场馆，需要均匀布置展位，快速生成展位示意图。
场景其他：规则的电线杆、移动基站等模拟生成。
2 设计方案
既然是要求相对均匀的分布，我想到了格网法，即将多边形分割成特定边长的正方形格子，每个格子的中心点作为分布点。
好处：得到的点是绝对均匀的。
难点：需要判断格子是否在多边形范围内。
示意图：
其中1 2 3 4 四个点代表了不规则多边形的外接矩形角点。绿色的点用来算出1 2 3 4点的。
3 实现
第一步先看看模拟区域。
第二步画格子。
第三步标注格子中间的点。
第四步取出在区域范围内的格子中心点。
至此，基本满足了要求，部分格子的位置细节稍作调整就好。
4 代码
第一步，绘制区域，使用的是canvas。
//公共方法，canvas绘制
var drawFunc={
ctx:null,
init:function(domId){
//获取canvas容器
var can = document.getElementById(domId);
//创建一个画布
var ctx = can.getContext('2d');
this.ctx=ctx;
},
drawArea:function(pts,background){
this.ctx.beginPath();
var pt=pts[0];
this.ctx.moveTo(pt[0],pt[1]);
for(var i=1;i<pts.length;i++){
var pt=pts[i];
this.ctx.lineTo(pt[0],pt[1]);
}
this.ctx.fillStyle = background;
this.ctx.fill();
this.ctx.closePath();
},
drawPoint:function(point,color,size){
this.ctx.beginPath();
this.ctx.arc(point[0], point[1], size, 0, 2*Math.PI, true);
this.ctx.fillStyle =color;
this.ctx.fill();
this.ctx.closePath();
},
drawLine:function(pts,lineWidth,color){
this.ctx.beginPath();
this.ctx.lineWidth=lineWidth;
var pt=pts[0];
this.ctx.moveTo(pt[0],pt[1]);
for(var i=1;i<pts.length;i++){
var pt=pts[i];
this.ctx.lineTo(pt[0],pt[1]);
}
this.ctx.strokeStyle = color;
this.ctx.stroke();
}
}
//01 创建不规则多边形
var pts=[];
pts.push([100,400]);
pts.push([800,400]);
pts.push([800,100]);
pts.push([500,100]);
pts.push([500,250]);
pts.push([100,250]);
drawFunc.drawArea(pts,"#cddc39");
第二步，绘制格子。这里有两个步骤，获取外接矩形和根据特定间距绘制格子。
/**
*绘制格网，并返回格网中心点
**/
function buildBox(space,startPt,endPt){
var width=endPt[0]-startPt[0];
var height=endPt[1]-startPt[1];
var y2=endPt[1];
for(var i=0;i<width;i+=space){
var x=startPt[0]+i;
var y1=startPt[1];
drawFunc.drawLine([[x,y1],[x,y2]],1,"#eee");
}
var x2=endPt[0];
for(var i=0;i<height;i+=space){
var x1=startPt[0];
var y=startPt[1]+i;
drawFunc.drawLine([[x1,y],[x2,y]],1,"#eee");
}
var points=[];
for(var i=space;i<width;i+=space){
var x=startPt[0]+i-space/2;
for(var n=space;n<height;n+=space){
var y=startPt[1]+n-space/2;
points.push([x,y]);
}
}
return points;
}
//02 求不规则多边形外接矩形左上右下点
var box=queryMaxMinPt(pts);
//03 以一定的间距绘制格网，并返回格网中心点
var points= buildBox(20,box.startPt,box.endPt);
/*
*求多边形外接矩形左上右下点
*/
function queryMaxMinPt(points){
var x_min=100000000000000;
var x_max=-1;
var y_min=100000000000000;
var y_max=-1;
for(var i=0;i<points.length;i++){
var pt=points[i];
if(pt[0]<x_min)
x_min=pt[0];
if(pt[0]>x_max)
x_max=pt[0];
if(pt[1]<y_min)
y_min=pt[1];
if(pt[1]>y_max)
y_max=pt[1];
}
return {
startPt:[x_min,y_min],
endPt:[x_max,y_max]
}
}
第三和四步，查找在区域范围内的格子，并绘制。
/**
*检查点是否在多边形范围内
**/
function checkInside (point, vs) {
var x = point[0], y = point[1];
var inside = false;
for (var i = 0, j = vs.length - 1; i < vs.length; j = i++) {
var xi = vs[i][0], yi = vs[i][1];
var xj = vs[j][0], yj = vs[j][1];
var intersect = ((yi > y) != (yj > y))
&& (x < (xj - xi) * (y - yi) / (yj - yi) + xi);
if (intersect) inside = !inside;
}
return inside;
};
注：checkInside方法来源自Git，地址：https://github.com/substack/point-in-polygon/blob/master/index.js
//04 遍历中心点，判断点是否在范围内
var pointCount=0;
for(var i=0;i<points.length;i++){
var pt=points[i];
if(checkInside(pt,pts)){
drawFunc.drawPoint(pt,"red",2);
pointCount++;
}
}
console.log("范围内有："+pointCount+"个点");
以上就是核心的实现代码，如果需要下载源码请移步我的博客下载，地址：
http://www.88gis.cn/web/pages/blog/blogInfo.html?id=38d8959a-f348-41df-b507-6c10e517e7a7
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