多尺度空间数据联动更新技术研究现状及展望

多尺度空间数据库是国民经济建设各级行政决策规划的重要依据,在智慧城市、国防建设中发挥着关键作用。数据的现势性影响着空间数据库的运行效率,而多尺度空间数据联动更新为保证数据的现势性提供重要技术支撑。伴随着人工智能、地理空间大数据和地图综合智能化发展,空间数据联动更新取得了不少成果,同时也面临诸多挑战。本文首先,围绕多尺度空间数据的更新策略、匹配方法、更新信息检测及更新信息传递等方面阐述了联动更新的研究进展;然后,梳理和分析了联动更新过程各阶段人工智能技术运用现状;最后,结合自动地图综合和地理空间大数据背景,探讨了多尺度空间数据联动更新的发展趋势。     

多比例尺空间数据库更新技术研究

提出了基于CHT_EUR空间数据库模型的多比例尺空间数据库更新方案。该方案通过空间要素匹配和属性对比对发生变更的数据进行自动识别，并且能通过基于地理对象构建的关联关系实现多尺度空间数据的联动更新，有效地解决了多比例尺数据不一致的问题。     

模式识别的空间数据联动更新技术研究

针对多尺度空间数据联动更新技术体系不完善的问题,该文提出了一套系统完善的多尺度空间数据联动更新技术体系。该技术体系以模式识别理论为基础,以"更新信息检测—自适应增量更新—更新信息多尺度匹配与传递"为主线,实现了模式识别理论技术与多尺度空间数据联动更新应用的深度融合,为空间数据快速更新提供了重要的技术支撑和保障。基于广州市增城区空间数据联动更新的实验结果表明:该文提出的方法对于复杂城市区域多尺度空间数据联动更新是非常有效的。     

基于同源数据的序列比例尺地图综合缩编平台建设

如何维护更新数据是"数字城市"建设中面临的重要问题,而构建基于同源基本大比例尺数据连续化生产序列小比例尺数据,对多尺度城市空间数据进行纵向一体化管理的软件平台成为数据更新维护的关键。研究以基于同源数据的序列比例尺地图综合缩编平台建设为对象,主要从地图综合知识库形式化表达、地图综合流程决策控制机制、构建开放式地图综合软件系统构架体系、高效地图综合算子设计等方面进行重点阐述。此研究建设的软件平台已在广州市大型多尺度空间数据库快速构建中得到成功应用。     

差分式多时态多尺度空间数据库模型研究

针对如今多尺度地理空间数据库更新困难的问题,通过综合考虑时空数据模型与多尺度数据模型的特点,并根据多尺度地理数据差分式更新模式,设计出一种"层次—快照"式多尺度时空数据库模型。并通过数据关联表建立起多尺度多时空数据之间的数据联系。实验结果表明,该模型有利于多尺度数据的更新以及对地理数据的数据挖掘。     

国、省基础时空信息数据库联动更新方法研究

为利用省级地理信息数据库实现国家基础时空地理信息数据库的动态更新,本文对国、省基础时空数据库联动更新方法开展研究,并实现了联动更新关键技术。通过研究基础地理信息联动更新模式和变化信息提取方法,设计了联动更新方法技术路线和要素联动更新模型,并进行了联动更新系统开发,开展1∶10 000地形数据联动更新1∶50 000地形数据的生产试验,经验证该方法具有可行性,对于国、省基础时空信息数据库联动更新具有一定的参考价值。     

国家1∶25万基础地理信息数据库联动更新技术设计与工程应用

保持基础地理信息的现势性是我国基础测绘工作的重要使命,为此,国家测绘地理信息局于2012年启动了1∶25万数据库的更新工作,利用1∶5万数据库动态更新成果,对1∶25万数据库进行快速联动更新。本文介绍了纵向跨尺度、横向跨类型的不同数据库之间基于增量和联动的更新技术思路,阐述了数据库联动建模表达、地形数据库跨尺度联动更新、制图数据库随地形数据库联动更新、DEM数据库随地形数据库联动更新等主体技术方法。本文的技术方法被用于研制适用于规模化更新的技术标准、生产工艺及软件系统,以及支撑1∶25万数据库的快速联动更新,初步形成了基础地理信息联动更新的技术框架。     

多尺度空间数据索引方法研究

以多尺度空间数据为研究对象,讨论其混合索引结构的建立方法。对于多尺度矢量空间数据提出基于多层次网格与R 树混合索引结构,栅格数据进行分块并建立四叉树索引结构。利用双向链表结构连接同尺度下的矢栅空间数据,实现矢栅之间的无缝转化;并用地理数据编码及双向链表结构连接不同尺度下的同一空间对象,实现多尺度空间对象的纵向无缝连接。进而实现多尺度空间数据的快速可视化及空间对象的纵向无缝查询。     

1:10000地形数据联动更新1:50000地形数据技术研究

为探索1∶10 000地形数据更新的1∶50 000地形数据的技术方法与生产流程,本文以江苏省连云港市为例开展生产试验,以江苏省1∶10 000地形数据为基础数据,通过构建数据转换模型、数据库要素ID对应关系实现1∶10 000地形数据联动更新1∶50 000地形数据。     

数字城市多尺度空间信息更新机制

城市作为地球上人口、经济、技术、基础设施最为发达,最为密集的区域,其信息体系结构复杂。随着"数字地球"概念在城市中的应用,"数字城市"应运而生。然而,有关城市的数字化信息存在尺度不一致、信息源分散、不同级别的数据杂乱等问题,为了解决上述问题,本研究提出了多尺度空间信息更新机制,通过不同制度、不同级别数据之间的实时交互,实现空间信息的更新,体现数字城市的服务职能。     

多尺度表达的地图设计模型

计算机技术引入地图学之后,引起地图制作与生产方式的极大变革。地图设计作为地图制作的核心,其内涵也发生了重要变化。以电子地图的多尺度表达为目标,探讨了地图设计在时空尺度上的扩展,提出了多尺度地图设计模型。为地图设计知识的抽象化、可视化以及设计知识向普通大众的传播提供了可借鉴的样本。     

多特征多尺度相结合的高分辨率遥感影像建筑物提取

在高分辨率遥感影像中,建筑物通常表现为多尺度形态,且存在同谱异物和同物异谱现象。因此,本文提出了一种综合利用光谱特征、形状特征和纹理特征,并结合多尺度分割的建筑物分级提取方法。该方法首先对遥感影像进行形态学建筑物指数（MBI）计算,而后对其特征影像进行阈值分割,并借助形状特征参数实现建筑物初提取;然后引入面向对象思想完成遥感影像多尺度分割,并利用纹理特征实现单一尺度的建筑物对象识别;最后借助多尺度融合思想完成建筑物后提取。利用本文方法对冲绳某地区影像进行了建筑物提取试验。试验结果表明,该方法的识别查准率和查全率在对象级和像素级两方面均取得较高精度。     

电子海图的航线多尺度生成方法

针对当前航线自动生成方法未考虑航线跨越多幅海图的问题,本文提出了基于电子海图的航线多尺度生成方法.考虑到海图的特点,设计了海图数据多尺度表达方案,解决了海图航线的多尺度生成的关键技术问题,实现了海图航线的多尺度自动生成.实验证明:本文所提方法在电子海图多图幅无缝拼接的基础上,可实现长距离航线的多尺度生成;能够根据某航行...     

多尺度陆地国界电子地图规范化表达技术研究

陆地国界电子地图中国界线的表示应该具有规范性.目前,我国还没有正式形成电子地图显示标准,电子地图中涉及到国界线的部分大多存在问题.文中研究多尺度陆地国界电子地图规范化表达技术,构建了9个尺度的我国陆地国界线标准画法电子地图,为我国陆地国界线在不同尺度电子地图上的规范化表达提供标准和依据.     

面向对象的高空间分辨率影像分类研究

采用面向对象遥感影像分类方法,进行了高空间分辨率遥感影像信息提取试验,分析了其与基于像元方法的信息提取结果的差异,试验研究表明,在目视效果上,传统方法的分类结果图中椒盐现象非常明显,而面向对象方法可以有效地避免椒盐现象;在分类精度上,面向对象方法分类结果的总体精度、Kappa系数、生产者精度、用户精度、Hellden精度和Short精度均明显高于传统方法,各类地物提取效果显著提高。面向对象方法在高空间分辨率遥感影像信息提取中具有明显的优势。     

一种面向对象的遥感图像多尺度分割方法

在分水岭分割算法的基础上,分析了分割后各个对象的性质及特点;在初分割的基础上,建立了各个对象之间的拓扑关系;再运用异质性最小的方法实现了区域合并,最终实现了图像的多尺度分割。     

街区式居民地多尺度表达不确定性分析

本文对街区式居民地多尺度表达的不确定性进行了分析,认为制图综合是街区式居民地多尺度表达存在不确定性的根本原因,并挖掘探讨了街区式居民地多尺度表达不确定性的本质及其分类。针对街区式居民地多尺度表达的各类不确定性,重点分析并确立了用街区式符号表达居民地时的不确定性类型及评价指标和方法。本文的研究成果可以应用于街区式居民地多尺度表达尺度转换方法优劣及产品不确定性的评估。     

基于重构的多尺度目标提取与分割

通过形态重构开闭算子构造了一个多尺度的目标提取和分割算法.首先用结构元素nB对影像分别作基于重构的Top-Hat和Bottom-Hat变换,得到所有不能放入nB的亮和暗的目标;然后再用结构元素(n-1)B对影像作开运算,消除所有不能放入该结构元素的目标.那么结果影像中就只剩下能同时放入nB和(n-1)B的目标.对不同尺度的结果影像进行处理,就可以得到不同尺度下的目标分割结果.重构是一个连通è区域算子,连通区域是运算的基本单位,所以不会改变影像中边缘的位置,同时不会有新的边缘和虚假的极值出现.     

线状要素多尺度表达不确定性的综合分析与评价研究

空间数据的多尺度表达和GIS数据的精度分析及质量控制问题是当今地理信息科学和国际GIS界十分关注的两大前沿课题。本文首先确立线状要素多尺度表达的实现方式;然后紧紧围绕线状要素多尺度表达的实现流程,分析线状要素多尺度表达不确定性的来源,并利用误差传播规律建立线状要素多尺度表达误差传播规律;最后通过实验得出线状要素在尺度扩展中不确定性的变化规律。