利用双向缓冲区算法综合海图岛屿

阐述了岛屿综合的内容和原则.介绍了双向缓冲区算法的概念并给出了双向缓冲区算法的定义,研究并证明了双向缓冲区算法的特性.分析了利用双向缓冲区算法综合海图岛屿的原理,并通过实验验证利用双向缓冲区算法综合海图岛屿具有较好的效果.     

双向缓冲区算法及其在海图线状要素综合中的应用研究

本文分析了海图线状要素自动制图综合的现状以及现有常用的几种自动制图综合的算法,介绍了双向缓冲区算法的概念并给出了双向缓冲区算法的定义,研究并证明了双向缓冲区算法的特性。分析了利用双向缓冲区算法综合海图线状要素的原理,并比较了双向缓冲区算法与现有算法在综合海图线状要素上的优越性。给出了几种确定缓冲区半径的方法,并通过实验验证了由这几种方法确定缓冲区半径的可行性。     

利用缓冲区动态生长模型进行岛屿自动选取

针对当前岛屿自动综合算法使用的Voronoi图在表达岛屿密集程度时存在缺陷，从而导致选取结果难以满足生产实际需要这一现状，提出一种利用缓冲区动态生长模型进行岛屿选取的自动选取方法。首先，从原理上分析了Voronoi图表达空间数据密集程度的缺陷，并设计了能克服此缺陷的缓冲区生长模型；然后，定义了距离矩阵、岛屿缓冲区标识和增长因子，构建了缓冲区生长模型；最后，通过对模型的动态构建和更新实现了岛屿的自动选取，并选取多组不同海域、不同分布特征的岛屿资料图进行了实验验证。实验结果表明，缓冲区生长模型有效解决了Voronoi图表达岛屿密集程度时的缺陷问题，与使用Voronoi图表达岛屿密集程度的岛屿选取方法相比，明显提高了岛屿选取的质量，且可适用于更多的复杂海域。     

基于条带扫描思想的线目标缓冲区快速构建

空间目标缓冲区建立的传统算法是基于平行双线扩展思想,在基线复杂分布情形下,该算法对于岛屿和多边形外环的构建及空间关系的处理十分困难。将计算几何的旨在提高运算速度的“条带扫描”思想引入到缓冲区建立过程,对曲线分离出多个两点连接的线段集,生成每条线段的椭圆形基元缓冲区,通过条带扫描法对基元缓冲区叠置生成岛屿内环与多边形外环,判断其间的套合关系。该算法在严密的逻辑组合分析条件下能够对单条或多条基线的复杂情形生成正确的缓冲区多边形,同时运算速度得到改进,达到O(nlogn)。     

海岸线自动综合方法综述

线要素自动综合一直是自动制图综合中的重要研究内容.对海图线要素的自动综合背景、现状和发展方向进行了论述,对数字海图要素的自动选取方法进行了研究,并分析了海岸线制图综合的基本原则和分形、分维方法在海岸线自动综合中的应用.在对线状要素的分布规律和特征以及制图综合指标的确定进行研究的基础上,提出了海岸线自动综合的量化、模型化、算法化的一些具体实现方法,初步实现了一定程度上的海岸线自动综合.     

海图水深综合的人工神经元网络方法

水深或水深点是海图的重要内容,水深综合是海图制图综合的重要方面,也是海科综合的难题之一。本语文在分析海图水深化综合要求的基础上,研究了水深综合的神经元网络的网络结构与作业策略、网络参数、网络学习、网络实现,并给出了实验结果。     

基于改进中线法的电子海图岛屿面状注记自动配置研究

在电子海图岛屿动态注记中,需要在比例尺变化时,同时考虑注记配置的准确度和运算的效率。现有的面状注记配置算法,不适用于同一水平或垂直线上有多个顶点的情况,且其较多地适用于静态注记配置。本文基于中线法进行改进,通过先求取单个注记字体的水平位置,再反向求取垂直位置来确定注记字体的大小。最后通过字体调整来实现注记的动态配置。实验表明,该算法有效地提高了电子海图岛屿动态注记自动配置的准确度和运算效率。     

海岸线形态的表达与自动综合

由于数字海图中海岸线的重要性及对海图自动综合的迫切需求,本文针对国内外一些对线状目标的自动综合方法中存在的弊端,提出了一种新的海岸线自动综合模式——空间图形的表达、识别与综合。并通过试验验证了该方法的有效性及可行性。     

缓冲区分析综合模型构建研究

针对现有缓冲区分析常重影响范围轻影响力值、重静态缓冲轻动态缓冲、重缓冲半径轻约束条件,缺乏顾及多方要素的缓冲区分析综合模型的问题,该文基于分析对象、距离属性及约束条件3个基本要素构建了缓冲区分析综合模型,设计了缓冲区分析综合模型的实现方法,并从河面宽度、哨岗监控以及噪音扩散不同应用视角验证了综合模型的可行性。实验结果表明,缓冲区分析综合模型可有效综合多种缓冲要素的复合作用,适用于多样化的缓冲区分析应用需求。     

基于GPU的S63标准电子海图数据解密算法

S63标准采用Blowfish算法对原始海图数据加密后发行,数据的解密成为电子海图系统数据转换和更新中一个耗时的过程。为提高数据处理的速度,针对Blowfish分组密码算法的特点,提出一种利用图形处理器（GPU）的海图并行解密算法,并采用数据传输和处理的同步技术进行了优化。测试表明,采用GPU的并行解密算法是纯CPU串行处理的9.8倍。该算法不仅可大大加快海图数据转换和更新过程,对地理信息系统海量数据处理也有一定的借鉴价值。     

数字海图水深注记的自动综合研究

以海图中水深综合的基本原则为依据,模拟人在制图综合时的思维方式,提出一种新的水深注记自动综合的模式--表达、识别与综合,并通过试验验证该综合模式的实用性和有效性,为自动制图综合的研究开创新的理论与研究方法.     

3维Douglas-Peucker算法及其在DEM自动综合中的应用研究

在分析2维Douglas-Peucker算法原理实质的基础上,提出3维Douglas-Peucker算法,并将此法应用到对DEM的基础———3维离散点的自动综合上。采用计算机程序对新算法进行的验证,初步结果表明该算法能较好地筛选出DEM整体及局部范围的地貌特征点,其计算效率也较令人满意。     

数字海图线性特征的识别、量测与综合

图形特征的变化是无究的,只是依据与位移、夸大、化简等相似的综合方法,而不包含图形特征的识别与量测,数字海图的自动综合是无法实现的。只有识别、量测和综合方法的组合,才是数字海图综合概念的全部体现。因而,本文模拟人的综合方法的同时, 点模拟了人的图形特征的识别方式,同时,经过Ｄｏｕｇｌａｓ二叉树方法的引入,给出了图形特征的识别与量测函数,实现了数字海图红性特征的自动综合。     

约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充

针对传统方法对“岛屿”类图斑进行符号填充会造成敏感区域符号布局不合理或符号空间冲突的问题，本文提出了一种约束Delaunay三角剖分的“岛屿”类图斑符号填充方法。首先，对“岛屿”类图斑对应的离散点群进行规则网格化和不规则三角剖分，用于计算等值点；然后，依据附加准则增加“凸”形和“凹”形附加点，顺次连接等值点和附加点作为Delaunay三角剖分的约束边界；最后，构建均匀变化的约束Delaunay三角网，在三角网内进行图元积分，填充“岛屿”类图斑符号。利用电子海图中岛屿边界点数据进行试验分析，与传统方法相比，本文方法填充的“岛屿”类图斑符号变化均匀，交互性较强，便于用户修改和切换，进行二次填充。试验结果表明，本文方法适用于“岛屿”类图斑的符号填充。     

案例推理的制图综合应用背景与方法

从挖掘和利用经验数据的角度出发,提出了基于案例推理的智能化制图综合方法。首先探讨了基于算法和模型的自动综合实现方式所面临的瓶颈,并提出了采用制图综合案例推理辅助制图综合的思想;然后设计了制图综合专家案例的三元表示方法,以及获取、使用和管理流程;最后对实现该基于案例推理的智能化制图综合方法的五个关键性步骤进行了分析,并深入阐述该方法的原理和可行性,提出了基于案例推理的智能综合辅助系统架构。     

An ontology-driven multi-agent system for nautical chart generalization

ABSTRACT

On nautical charts, undersea features are portrayed by sets of soundings (depth points) and isobaths (depth contours) from which map readers can interpret undersea features. Different techniques were developed for automatic sounding selection and isobath generalization. These methods are mainly used to generate a new chart from the bathymetric database or from a larger scale chart through selection and simplification. However, a part of the process consists in selecting and emphasizing undersea features formed by groups of soundings and isobaths on the chart according to their relevance to maritime navigation. Hence, automation of the process requires classification of features and their generalization through the application of a set of operators according not only to geometric constraints but also to their meaning.

The objective of this work is to conceive a multi-agent system (MAS) for nautical chart generalization that is driven by the knowledge on the generalization process and the undersea features and their relationships. First, this work provides a feature-centered ontology modeling of the generalization process. Then, the MAS structure is introduced where agents access cartographic knowledge stored in the ontology. The MAS makes use of measure algorithms to evaluate constraint violations on the chart in order to decide which generalization operators to apply. The whole model has been implemented to provide generalization plans on a real case study.     

An algorithm for automatic cartographic sounding selection

Soundings on nautical charts provide information about the shape of ocean bottom between chart depth curves. A single chart may have thousands of soundings posted on it. This paper describes a new algorithm for selecting soundings automatically. At first,the problem encountered in automatic cartographic sounding selection is presented. Then the authors give the principle of the new algorithm,and the implementation is illuminated in detail. At last the experiments prove the rationality and efficiency of the new algorithm.     

Implications of Weighting Metrics for Line Generalization with Visvalingam's Algorithm

Visvalingam's algorithm was designed for caricatural line generalization. A distinction must be made between the algorithm and its operational definition, which includes the metric used to drive it. When the algorithm was first introduced, it was demonstrated using the concept of the effective area of triangles. It was noted that alternative metrics could be used and that the metrics could be weighted, for example to take account of shape.

Ordnance Survey (Great Britain) and others are using Visvalingam's algorithm for generalizing coastlines and other natural features, with complex parameter-driven functions to weight the original metric. This paper shows how free software and data were used to scrutinize the implications of one of Matthew Bloch's simple and transparent weighting functions. The results look promising, when compared with manually produced mid and small-scale maps; and encourage further research focussed on weighting functions and related topics, such as self-intersection of lines and model-based generalization. The paper discusses why weights were used in some projects. It comments on their range of applicability and reiterates the original guidance provided for the use of weights. It also demonstrates how weights can undermine the algorithm's capacity to draw caricatures with very few points. The paper provides sufficient background and links to the authors’ test data and to open source software for the benefit of others wishing to undertake research in line generalization using Visvalingam's algorithm.     

稀疏海岛制图综合原则和方法研究

本文探讨了面向数据库的制图综合概念和内涵,针对海域和海岛面积相差很大的情况,提出稀疏海岛变尺度制图综合原则,并给出利用面积比求解海域综合尺度的方法;研究兼顾海岛属性的海岛定量选取原则,建立了带约束条件的凸壳制图综合方法,在保证海岛基本轮廓前提下兼顾凹点细节的识别,在此基础上总结出稀疏海岛制图综合算法模型。实验结果表明此方法的有效性。