สร้างรูปหลายเหลี่ยมบนพื้นที่ที่เข้าถึงได้

ฉันกำลังทำงานในด้านของไอโซนีและอัลกอริธึมพื้นฐาน ตอนนี้สิ่งที่ทำให้เกิดปัญหาไม่ใช่การคำนวณถ้า isochrone ตัวเอง แต่การสร้างภาพของผลลัพธ์
ผลลัพธ์ของอัลกอริทึม isochrone ของฉันคือจุดและขอบ ในความเป็นจริงฉันมีวิธีแก้ปัญหาการทำงาน แต่สำหรับ 3873 edge และสำหรับ 1529 nodes สิ่งต่าง ๆ ดูเหมือนจะใช้ตลอดไป (ประมาณ 2.0 วินาทีบนแล็ปท็อป Lenovo T440 ของฉันซึ่งมี CPU Core i7 และ SSD ความเร็วสูง) แทนที่จะวินาทีฉันต้องการอะไรมากกว่าเช่น msec :-)

บางทีใครบางคนสามารถช่วยฉันในการลดเวลาการคำนวณที่จำเป็นในการสร้างรูปหลายเหลี่ยมซึ่งมองเห็นพื้นที่ที่สามารถเข้าถึงได้

แต่รอ ... สิ่งแรกก่อน!
นี่คือการมองเห็นของขอบที่ฉันเป็นผลการคำนวณของ isochrone ของฉัน: ขอบเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในตารางฐานข้อมูล PostGIS และเป็น linestrings ง่าย

สิ่งที่ฉันต้องการแสดงต่อผู้ใช้มีลักษณะดังนี้: สังเกตบริเวณที่ไม่ได้เชื่อมต่อในทิศใต้และทิศตะวันออกของภาพ สิ่งเหล่านี้ควรวาดเป็นพื้นที่แยกต่างหาก (ดังนั้นจึงไม่อนุญาตการรวมที่นี่ :-))

ขณะนี้ฉันกำลังใช้การค้นหานี้:

SELECT ST_AsGeoJson(St_Transform(ST_Multi(ST_Collect(polygons)), 4326)) AS coverage FROM (
    SELECT ST_MakePolygon(ST_ExteriorRing(ST_GeometryN(segments, generate_series(1, ST_NumGeometries(segments))))) AS polygons FROM (
        SELECT ST_Union(ST_Buffer("GEOMETRY", 20, 'quad_segs=2')) AS segments FROM my_edges AS a
    ) AS b
) AS c

ฉันทำการทดลองแล้วและยังอ่านเอกสารจำนวนมาก แต่ฉันไม่สามารถหาทางออกที่ดีกว่าได้
ในสายตาของฉันปัญหาใหญ่คือการใช้ ST_Union (ตามที่ระบุไว้ในเอกสารฟังก์ชั่นนี้อาจช้า) สิ่งที่น่าสนใจมากคือการแทนที่ด้วย ST_Collect ดูเหมือนจะทำให้การคำนวณ ST_Buffer ช้าลงดังนั้นแบบสอบถามทั้งหมดต่อไปนี้จะใช้เวลานานยิ่งขึ้นแม้ว่าจะไม่เติมเต็มพื้นที่ระหว่างขอบ (มันจะสร้างบัฟเฟอร์รอบ ๆ เส้นเท่านั้น ):

SELECT ST_AsGeoJson(St_Transform(ST_Multi(ST_Collect(polygons)), 4326)) AS coverage FROM (
    SELECT ST_Buffer(ST_Collect(ST_LineMerge("GEOMETRY")), 20, 'quad_segs=2') AS polygons FROM my_edges AS a
) AS b

ระบบของฉันใช้เวลาประมาณ 3.8 วินาที (เกือบสองเท่าของเวลา) ข้อสรุปแรกของฉันจากเกณฑ์มาตรฐานเล็กน้อยนี้คือ ST_Buffer เริ่มช้าลงอย่างไม่คาดคิดเมื่อพูดถึง MultiLineStrings (ยิ่งช้ากว่าเมื่อสร้างบัฟเฟอร์สำหรับแต่ละบรรทัดและรวมบัฟเฟอร์ - ซึ่งในสายตาของฉันแปลกไป)

ฉันยังพยายามใช้รูปร่างอัลฟา (โดยใช้การดำเนินการจาก pgRouting) แต่เนื่องจากไม่มีค่าอัลฟาที่จะตั้งค่า (และในความเป็นจริงฉันจะไม่จริงตอนนี้ซึ่งเป็นค่าที่จะตั้งค่าดังกล่าว) ฉันเพิ่งได้รูปหลายเหลี่ยม ดังนั้นฉันจะสูญเสียพื้นที่ในภาคใต้และตะวันออกเป็นภูมิภาคแยกซึ่งไม่ใช่สิ่งที่ฉันต้องการ)
ST_Polygonize (ซึ่งเป็นสิ่งแรกที่อยู่ในใจของฉัน) ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่ใช้ได้ แต่บางทีฉันอาจพลาดบางสิ่งที่นี่ ...

มีวิธีที่ดีกว่าในการสร้างพื้นที่ที่แสดงใน PostGIS หรือไม่ อาจจะด้วยการใช้รหัสจาวา (jts) หรือรหัสจาวาสคริปต์ฝั่งไคลเอ็นต์ (jsts)? ในความเป็นจริงฉันสามารถอยู่กับการสูญเสียรายละเอียดตราบใดที่พื้นที่ที่แสดงในผลลัพธ์ของฉันแยกจากกันและการคำนวณได้เร็วขึ้น (มาก)

นอกเหนือจากการจัดลำดับอนุกรม GeoJSON ต่อไปนี้จะใช้เวลาประมาณ 6.3 วินาทีบนแล็ปท็อปของฉัน:

SELECT
  ST_MakePolygon(
    ST_ExteriorRing(
      (ST_Dump(
        ST_Union(
          ST_Buffer(geom, 20, 2)))).geom))
FROM bz_edges

เมื่อดูข้อมูลใน OpenJUMP ฉันสังเกตเห็นรายละเอียดค่อนข้างน้อยในส่วนถนนเมื่อเทียบกับระดับรายละเอียดที่ต้องการในผลลัพธ์ ดูเหมือนว่าแม้แต่การทำให้เข้าใจง่ายของสายการผลิตเหล่านี้สามารถสร้างความเร็วที่ยิ่งใหญ่ใน PostGIS:

SELECT
  ST_MakePolygon(
    ST_ExteriorRing(
      (ST_Dump(
        ST_Union(
          ST_Buffer(ST_Simplify(geom, 10), 20, 2)))).geom))
FROM bz_edges

ซึ่งนำสิ่งต่าง ๆ ลงไป 2.3 วินาที ฉันคิดว่าฉันอาจจะทำได้ดีกว่านี้ด้วยการจัดเก็บรูปทรงเรขาคณิตทั่วไปในคอลัมน์แยกต่างหากแทนที่จะคำนวณมันแบบทันที แต่นั่นก็ไม่ได้ประโยชน์อะไรเลย

ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการเขียนโค้ดเท่าใดคุณสามารถทำได้ดีกว่าใน Java อย่างแน่นอนหากไม่มีสิ่งอื่นใดเพราะคุณสามารถใช้ประโยชน์จากหลายคอร์ได้ (สำหรับสิ่งที่คุ้มค่า JTS จะดำเนินการด้านบนในเวลา 2.8 วินาที) วิธีการหนึ่งอาจจะขยายออกCascadedPolygonUnionไปเพื่อให้การดำเนินงานของสหภาพบางส่วนเกิดขึ้นพร้อมกัน (อัปเดต - นี่คือParallelCascadedPolygonUnion )

ฉันสังเกตเห็นในข้อมูลตัวอย่างว่าขอบถูกเก็บไว้โดยอ้างอิงถึงโหนดเริ่มต้นและสิ้นสุดของโหนดนั่นคือคุณมีกราฟที่สร้างไว้ล่วงหน้า ฉันสงสัยว่าคุณสามารถสร้างรูปหลายเหลี่ยมเหล่านี้มากขึ้นอย่างรวดเร็วถ้าคุณทำงานจากกราฟแทนการใช้การดำเนินงานเรขาคณิตทั่วไป ตัวอย่างเช่นฉันคิดว่าคุณสามารถทำสิ่งนี้:

1. ระบุส่วนประกอบที่เชื่อมต่อของกราฟ
2. สำหรับแต่ละองค์ประกอบที่เชื่อมต่อให้ค้นหาโหนดที่มีพิกัด X ขั้นต่ำ (รับประกันว่าจะอยู่ด้านนอกองค์ประกอบ)
3. เดินไปตามขอบของส่วนประกอบหันซ้าย (หรือขวา) เสมอเมื่อทำได้ สิ่งนี้จะให้วงแหวนภายนอกของแต่ละองค์ประกอบ
4. ทำรูปวงแหวนวงแหวนด้านนอกและบัฟเฟอร์อย่างเหมาะสม