曲线简化中节点重要性度量方法比较及垂比弦法的改进

在曲线简化过程中,一个最基础的问题是如何度量曲线上节点的重要性程度.该文简要回顾了现有的一些节点重要性度量方法,即角度度量法、面积度量法、弧比弦度量法和垂比弦度量法,指出其局限性.结合弧比弦度量法与垂比弦度量法的优点,提出了一种改进的垂比弦度量方法,并给出具体的评价方法.最后,根据曲线简化实验结果,发现相比于弧比弦度量法.改进后的垂比弦度量法选取的节点能较好地保持曲线的形状.     

一种基于面积平衡约束的图斑化简算法

保持综合前后各地类土地面积平衡是土地利用数据综合的基本原则.地类图斑是面积统计的最小单元,用常规的线化简算法不但难以保证图斑的地理特性,而且会给面积统计带来不确定性.该文提出一种能够使图斑化简前后面积保持绝对平衡的化简算法,该算法给出了求取图斑群和岛图斑的地理特征点、几何特征点的相关方法,对被特征点分割的综合子弧段运用直线面积平衡和参数曲线面积平衡两种求取平衡线的方式进行化简,基本原理是综合前后弧段切割它们自身的包络矩形面积比相等,且综合后的弧段须落入综合前子弧段的误差缓冲区内.实验表明,该算法不但能保持图斑的形态特征,而且能保持图斑化简前后面积绝对相等.     

数字环境下地图综合结果自动评价模型的研究与应用

在对数字环境下地图综合的新含义和新任务进行分析的基础上,讨论了地图自动综合的评价标准和综合指标,指出了一种大比例尺地图综合结果自动评价模型,并利用该模型开发了一个评价模块内置到深圳市规划国土局开发研制的地图综合软件AutoMap中。此模块可对地图各种要素     

基于语义优先的土地利用图斑综合的研究——以大连旅顺口区北海街道为例

土地利用图斑综合是实现其多尺度表达的关键技术,主要包括相邻图斑的融合、相离且语义邻近图斑的聚合、狭长图斑的综合以及要素边线的化简等。通过以下4种方法实现图斑综合:①以要素间语义相似度为先决条件并顾及空间拓扑关系建立邻近度分析模型,通过模型检索要素的最邻近图斑实现数据融合;②以相离要素缓冲区交集中的节点建立多边形要素填补桥梁区域实现要素聚合;③以相邻要素的缓冲区将狭长区域剖分,并融合到周围要素的方法来实现狭长图斑的综合;④以Douglas-Peucker算法实现要素边线化简。上述方法对普通图斑及特征图斑均提出了各自适应的综合算法。实验结果表明上述模型及算法能最大限度的保证各地类面积平衡、也能有效控制要素变形、合理压缩数据并保证地图简洁、美观,保证自动化制图综合的简捷高效。     

目标移位安全区约束的道路D-P化简优化方法

针对道路化简产生的与建筑物空间关系不一致问题,以道路与建筑物要素的关联关系为出发点,构建道路的目标移位安全区,在此基础上对D-P化简算法进行改善,提出一种以道路目标移位安全区为约束的D-P化简优化算法,在化简道路曲线的同时保证化简后道路曲线不与邻近建筑物产生空间冲突。选取1:10 000的建筑物与道路数据对多种目标比例尺的化简操作进行实验,结果表明该方法可有效保持道路与建筑物间的空间关系。     

道路网移位的Snakes模型参数设置方法研究

基于Snakes模型的移位算法是一种适合线状地图要素移位的全局最优化算法,该算法的移位效果在一定程度上依赖于Snakes模型形状参数(弹性参数α和刚性参数β)的设置,但目前仍缺少定量化的参数设置方法。为改善该算法的移位效果,该文提出了一种顾及道路要素等级属性和局部弯曲特征的Snakes模型形状参数优化设置方法。该方法分别建立了Snakes模型的形状参数与道路等级属性、道路内部各段弯曲曲率之间的定量关系,从而可在移位过程中更好地顾及道路要素的语义特征和图形特征。实验中,采用ArcGIS Engine二次开发实现了相应的道路网移位程序,并对某山区部分道路网进行移位处理,与原有算法相比,移位效果有所改善。     

基于遗传算法防重叠冲突的地图点标注方法研究

高质量地图点要素标注及自动配置问题是地图制图中的难点之一。为了解决地图点要素标注中的重叠问题,提出基于遗传算法的局部优化功能实现防重叠冲突的地图点要素标注。该文首先通过地图点要素标注的位置分配问题,建立基于点要素的八位置候选模型。其次,针对地图点的防重叠冲突问题,提出地图点标注的重叠数量评价函数和重叠面积评价函数,记录每一次迭代过程中点要素标注的重叠个数和重叠面积,得到标注重叠质量得分,进而得到适应度评分。最后基于3种评分结果建立新的终止条件,将数次迭代后满足该条件的标注设置为最终的配置方案。实验采用随机模拟数据和福州大学城实际数据进行验证,结果表明基于遗传算法和防重叠冲突的点标注配置与一般的标注配置相比,其重叠个数减少了89%。在迭代过程中最后一代相较于第一代的重叠面积减少了75%,标注的适应度提升54.5%。该算法能够有效地计算出群体点标注的近似最优解,显著提升地图标注的美观性和位置平衡性,适用于网络地图和专题地图点要素的自动化标注和配置。     

面向城市交通应用的移动对象聚类算法比较研究

移动对象聚类方法已被广泛应用于城市交通系统中移动对象的动态聚类模式挖掘,然而,当前对于现有移动对象聚类算法在城市交通中的实际效果尚缺乏客观的分析与评价。为此,该文选取4种具有代表性的移动对象聚类算法(Swarm模式、Convoy模式、Platoon模式、Moving Cluster模式),针对北京市出租车移动数据中的拥堵现象挖掘进行实验分析与比较:1)定义模式数量、模式生存期及模式运动距离等指标定量评价和比较现有算法挖掘拥堵现象的能力;2)采用不同的对象数目阈值和时间阈值等参数阈值进行测试,分析算法阈值对移动对象聚类结果的影响。实验结果表明,4种模式中的Convoy模式挖掘虚假拥堵现象的概率最低,挖掘拥堵现象的能力最强。4种移动对象聚类方法对阈值的设置均比较敏感,时间连续性约束对聚类结果有着显著影响。最后,对现有算法在城市交通应用中的适用性给出了相关建议。     

基于空间相似关系的居民地群组目标地图综合质量评价

数字环境下的计算机自动制图综合质量评价,其本质就是计算综合前原图和综合后结果图之间的相似度,因此该文提出了基于空间相似关系对居民地群组地图要素的制图综合质量进行评价的方法。首先,根据多尺度空间相似关系的定义,提取出居民地群组多边形的特征因子并计算各因子综合前后的相似度;其次,在合理分配权重的基础上,建立居民地群组多边形总体相似度计算模型,并根据相似度计算结果对居民地群组目标要素的制图综合质量进行评价;最后,利用实验验证了该文所提评价方法的有效性。该研究为客观评价地图综合质量提供了一个新的思路。     

地图矢量数据拓扑关系生成算法

拓扑关系的建立是地图矢量数据管理和更新的重要内容。在综合多种典型拓扑算法优点的基础上,详细描述了拓扑关系生成算法的主要过程,并在线要素互相交断链、结点匹配和特殊情况处理等方面对算法进行了改进。最后以1∶25万济宁市地形图数据进行了实验,结果表明该算法在效率方面优于传统算法。     

街网约束下的城市居民地自动综合算法

街网约束下的城市居民地自动综合是地图综合中的一个难点,该文从居民地多边形化简、居民地合并等方面讨论街网约束下城市居民地自动综合算法,并研究综合操作后居民地与街道冲突的解决方法.由此实现的城市居民地自动综合功能用于实验数据中,对多边形形态的化简、合并及街道形态的保持都较无约束条件下的居民地综合更合理.     

土地利用现状数据缩编的质量评价方法

土地利用现状数据缩编是为了满足土地管理工作中不同级别的行政区需求对不同尺度的土地利用数据进行的简化、分类、归纳、符号化等工作,缩编应能使不同尺度的数据表达的土地利用信息保持最大程度的一致,缩编的质量直接影响缩编结果可用性.本文提出了缩编结构相似度指数、缩编布局相似度指数、缩编罔斑适宜度指数辅助传统的相关性统计指标,用来...     

面向地理特征的制图综合指标体系和知识法则的建立与应用研究

本文以地球系统科学、地球信息科学和现代地图学的理论、方法和技术为指导,系统地研究和建立了面向地理特征的制图综合的指标体系和知识法则,并进行了实例应用分析。研究方法是采用地学分析和归纳、地图分析、专家咨询、ＧＩＳ和遥感空间分析等方法来总结、提炼和建立制图综合的指标体系和知识法则。指标类型包括数据指标、文字说明指标、图形指标３种,共分数据库概括(即语义概括)和地图可视化概括(即图形概括)两类。知识法则在横向由几何性知识、结构性知识、过程性知识构成,在纵向按照地物的地理特征描述性知识、操作项选择知识规则、算法选择知识规则、面向专门地理要素和制图综合知识规则、面向区域制图综合的知识规则等过程和方面来组织和分类。在知识库中则按照概括条件、概括行为和概括要求(或概括水平)３个变量来组织,形成三维坐标关系的知识法则内部体系。在实例分析中阐述了珠江三角洲经济区的交通网络图的制图综合过程和结果。     

Rules and constraints for 3D generalization of urban area

In every map, irrespective of its theme, objects are represented at a reduced scale. Map contents do not decrease proportionally to the reduction of the map size. Usually an increasing density of the map contents occurs at smaller scales. That is where the generalization plays an important role. Generalization is the process of creating a legible map at a given scale from a more detailed geographical dataset. It is done in such a manner that the character or essence of the original features is retained at successively smaller scales. Though the purposes and benefits of generalization are manifold it is indeed a complex decision-making process which must be intelligently steered by goals and rules from the geographical application domain such that the generalized representation conveys knowledge consistent with the reality. In recent past, lot of work has been done in 2D generalization (Beard, 1991; Weibel, 1995; Bealla, 1995; Ruas and Plazanet, 1996; Sarjakoski and Kilpeläinen, 1999) which defines a set of operations to be performed with the goal to achieve the similar results to those from manual generalization. But 3D generalization is altogether perceived differently. A given 3D urban area mostly consists of roads and buildings. These buildings are of different styles and features. Further the city area may be viewed from different angles and at different heights. So generalization in general and aggregation in particular must deal with all these issues. In this paper, an effort has been made to address these issues.     

Road network simplification with knowledge-based spatial analysis

A typical requirement in digital society is the rapid distribution and effective application of digital products. Geographical data bases are far more complex than other ones in that both attribute and spatial data have to be stored and handled under the same framework. On the other hand, the number of end users of digital cartographic data is explosively increasing, ranging from professional map makers to vehicle drivers and individual tourists. Thus arises a question: how can a data supplier give the “best” service to each user? In nature it involves such difficult problems as cartographic generalization and map simplification. In this paper, the author argues that the visual knowledge or perception experience can be effectively exploited and used to guide the process of data simplification. We have developed a prototype system with a subset of the vector road database covering Munich city.

     

非连续分布面状地理现象的图形自动概括方法

本文首先阐述了图斑概括过程中应遵循的原则,即正确处理几何精确性与地理真实性、清晰性和详细性两对矛盾,继而提出了自动化制图综合的设计策略。然后探讨了非连续分布面状地理现象(即图斑)的自动取舍、化简、夸大和移位、以及合并等算法,介绍了上述算法的实现方法,并给出几种地物图形自动概括的应用技术流程。     

Automated evaluation of building alignments in generalized maps

Evaluation is a key step to examine the quality of generalized maps with respect to map requirements. Map generalization facilitates the recognition of pattern generating processes by preserving and highlighting the patterns at smaller scales. This article focuses specifically on the evaluation of building patterns in topographic maps that are generalized from large to mid scales. Currently, there is a lack of knowledge and functionality on automatically evaluating how these patterns are generalized. The issues of the evaluation range from missing formal map requirements on building alignments to missing automated evaluation techniques. This article firstly analyses the requirements (constraints) related to the generalization of building alignments. Then, it focuses on three more specific constraints, i.e. on existence, orientation of alignments and spatial distribution of composing buildings. Later, a three-step approach is proposed to (1) recognize and (2) match alignments from source and generalized datasets and (3) evaluate building alignments in generalized datasets. Besides, many-to-many and partial matching between initial and target alignments is a side effect of generalization, which reduces the reliability of the evaluation results. This article introduces a confidence indicator to document the reliability and to inform intended users (e.g. cartographers) and/or systems about the reliability of evaluation decisions. The effectiveness of our approach is demonstrated by evaluating the alignments in both interactively (manually) generalized maps and automated generalized maps. Finally, we discuss how our approach can be used to control automated generalization and identify further improvements.     

Introductory Human Geography Textbook Representations of Africa

This article analyzes representations of Africa found in ten introductory human geography textbooks. Recent research in communications studies cites the common tendencies of the U.S. media to represent Africa in rhetorical tropes of disaster that are ahistorical and rife with geographical abstraction and misrepresentation. The main textbooks in geography tend to avoid ahistorical and geographical simplification, yet they often repeat stereotypes and misleading media imagery concerning Africa. A broad body of works by geographers in the last decade that offers critical scholarly analysis of both African crises and African everyday life is generally underrepresented in the discipline's introductory textbooks, although some encouraging exceptions do exist to that generalization. It is suggested that geographers need to critically re-examine the ways in which African examples are utilized to teach fundamentals of human geography.