一种基于降维技术的街区综合方法

大比例尺城市建筑物综合一直是自动综合研究的重点。利用大比例尺城市建筑物和街道之间存在几何空间互补的特点,提出依据建筑物骨架线和街道骨架线对街区进行综合的新方法。定义骨架线提取方法,分析建筑物骨架线和街道骨架线之间的特性,在此基础上,提出基于降维技术的建筑物合并、化简、位移等综合方法。进一步,充分概括了本方法在自动综合技术实现上的优越性,并通过实验证明其有效性。     

建筑物形状特征分析表达与自适应化简方法EI北大核心CSCD

建筑物化简是地图制图领域关注的热点问题之一。集成不同算法构建形状特征自适应的化简模型是应对建筑物多样化形态的有效策略,但当前相关研究主要从局部结构模式或化简结果评价展开,缺乏对形状结构的整体分析视角和深层次认知。本文提出一种深度学习支持下的形状自适应建筑物化简方法。首先,利用图卷积自编码网络对建筑物形状进行深度认知,提取隐含在边界节点分布中的形状特征并进行编码表达;然后,通过监督学习方法建立形状编码与化简算法之间的映射关系,从而实现依据输入建筑物的形状特征选择适宜化简算法的自适应机制。试验表明,本文方法的化简结果在位置、方向、面积和形状保持指标上总体优于单一算法,具备较好的理论与应用价值。     

面状要素的多层次骨架线提取

多边形的骨架线是对其形态的准确描述,多尺度的骨架线表达在图形分析如多边形的形态恢复和多边形的模式识别等方面具有重要作用。利用双缓冲区变换、障碍距离变换和Voronoi图技术,提出一种新的多边形多层次骨架线提取方法,并利用复杂湖泊多边形、简单多边形、含岛洞多边形、噪声边缘多边形等不同形状的多边形测试和比较该方法提取的骨架线的连通性、拓扑一致性和对图形旋转的灵敏性等。试验结果表明,本文方法在上述特性上优于现有算法。     

利用骨架线端点匹配进行面状要素渐变变换

面向空间数据连续地图综合问题,提出了一种基于骨架线端点匹配的面状要素渐变方法,通过在两个关键表达之间进行尺度内插,实时、动态地派生任意中间比例尺地图数据。首先,对面状要素在大小比例尺下的两重表达分别进行约束Delaunay三角网剖分并提取各自的骨架线特征;然后,使用最优子序双射优化技术对骨架端点进行匹配获得多边形边界上相对应的特征点序列;最后,在剖分边界的基础上进行分段常规线性内插,获得面状要素介于始末尺度之间的多尺度表达。实验结果表明,该算法充分顾及了空间数据弯曲结构特征,对于光滑边界面状要素的渐变变换具有良好的渐变效果,可用于空间数据的连续地图综合和多尺度表达。     

一种河口湾海岸线渐进化简方法

形态复杂的河口湾海岸线自动化简是当前线要素化简研究的难点之一。在现有研究基础上,结合地理特征影响下河口湾海岸线形态特点及海图综合约束,提出一种河口湾海岸线渐进化简方法。该方法以约束Delaunay三角网为支撑构建河口湾骨架线二叉树模型,结构化表达河口湾海岸线形态特征;基于此模型,通过叶子流路渐进取舍、"退化"充分化简细小弯曲或弯曲细小部分,通过局部夸大消除河口湾内视觉冲突等,实现河口湾海岸线化简。试验结果表明,该方法充分化简目标尺度下不可视的局部细节,顾及河口湾海岸线整体形态特征保持,在几何层次、地理层次上都具有一定优越性,适于多种形态河口湾海岸线化简应用。     

一种顾及空间关系约束的线化简算法

线要素化简在制图表达与综合领域一直是研究的热点和难点之一。然而,经典化简算法多针对单独线要素进行处理,缺乏对该线要素与周边线要素之间整体空间关系的考虑,并且,存在计算结果生硬(D-P算法)、局部极值点缺失,特别是在曲度较大之处出现相交异常(L-O算法)等问题。为此,本文提出一种顾及空间关系约束的线化简算法,建立线要素全局化简方法(LGSM)和矢量位移、面积位移等5类评价指标。采用等高线、河流和道路3类线要素实际数据进行了试验,充分检验了本文算法的优越性,其处理结果符合开方根模型规律,降低了曲线复杂度,在保证全局空间关系不变条件下,不仅更好地保持了曲线整体形状特征,而且光滑美观、精度高。     

线要素多尺度表达的一种新方法

本文依据多比例尺条件下矢量数据的绘制原理,提出了多尺度线化简与线选取方法。多尺度线化简算法依比例尺将空间坐标转换为像素坐标,根据像素坐标删除曲线中重合点与共线点,综合后的曲线与原始曲线在各比例尺下绘制结果相同;多尺度线选取算法利用仿射变换结果快速计算线要素之间的连通关系,然后渐进删除长度小于阈值的悬线与孤立弧段,保持了线要素的连通性。对不同类型数据的实验验证了本文算法的有效性和可行性。     

基于多层次分割分类模型及其特征空间优化的建筑物提取方法

针对高空间分辨率遥感影像城市地物信息提取中的尺度效应、光谱多样性及分类特征优化等问题,基于面向对象影像分析方法,结合数据挖掘与机器学习技术,提出了一种多层次分割分类模型及其特征空间优化的建筑物提取方法。首先,根据遥感信息多尺度特性,针对地物特征差异设立层级关系,再结合光谱多样性特征定义地物包含的子类型,建立基于不透水面分割分类提取建筑物的层次化结构;然后,利用提出的Relief F-PSO组合特征选择方法,优化构建相应层次的影像特征空间;最后,在多尺度分割和特征优化的基础上,基于随机森林模型获取不透水面分布,进而采用J48决策树算法分类提取建筑物。实验结果表明,该方法能够利用较少数量的影像特征,获得高精度的建筑物提取成果。     

以弯曲骨架线为化简指标的海岸线综合方法

针对海岸线综合中以弯曲高度和弯曲深度为化简指标的不足,提出了以弯曲骨架线为指标的综合方法。在基于曲线单调段的弯曲识别的基础上,通过弯曲部位三角网的构建提取了弯曲骨架线。结合＂扩陆缩海＂原则进行了海岸线综合实验,验证了该方法在保持海岸线形态特征方面的有效性与可行性。     

顾及局部特征的线状要素制图综合

针对传统的线状要素化简方法难以准确描述线要素局部结构特征的问题,该文提出了一种顾及局部结构特征的线状要素制图综合方法。引入m阶邻居坐标点概念,分析坐标点对线要素局部结构特征的贡献程度;建立了局部结构特征度量方法,实现了简单线要素的自动化简;基于该化简过程,从拓扑不变性角度顾及线状要素的整体形态及不同线状要素之间的拓扑关系,实现了复合线划网络的自动综合。基于对简单线划目标和复杂线划网络的实验结果表明:通过调整m的取值,可以完成不同尺度下线要素的自动制图综合,且化简结果较好地保持了原始线划要素的整体形态特征。