建筑物多边形化简与形态探测方法研究

针对大比例尺地形图中居民地图形化简的一个方面———建筑物多边形的化简问题,提出一种与比例尺相关,结合角度和长度两类阈值为探测依据的化简方法,在Visual Basic6.0环境下实现了本算法,实验结果表明此方法在保持街区的形态特征上效果明显。     

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。     

3维建筑综合中基于最小特征的面平移算法

城市建筑的形态多种多样,其中平行结构建筑是城市中最为广泛的一类.随着3维数字城市模型的广泛应用,对于此结构建筑综合方法的研究越来越多,其中化简方法的实现是综合的重点和难点问题.面平移算法是当前平行结构建筑化简所采用的主要方式,此处采用最小特征作为面平移的基础实现了平行结构建筑化简的面平移算法,通过实验对该算法进行了验证,并从化简过程、化简结果和不确定性3个方面将此算法与基于最短距离的面平移算法进行了详细的对比和分析.     

Delaunay三角网支持下的海图等深线化简

等深线化简是海图综合的重要研究内容。针对现有化简方法存在的化简弯曲识别不准确、化简不彻底等问题，提出了一种Delaunay三角网支持下的等深线化简算法。首先，对等深线构建约束Delaunay三角网，实现了等深线弯曲结构的二叉树表达；其次，基于约束Delaunay三角网结构，改善了等深线上需要化简弯曲的识别方法；最后，设计了多种化简手段，建立了新的等深线化简模型，实现了对等深线形状的彻底化简。实验结果表明，化简结果能够满足航行安全要求，等深线的主要弯曲特征得到了有效保持和清晰表达，化简精度符合制图要求，且能够有效避免自交。     

基于DEM化简的等高线综合研究

文中基于等高线综合的理论,通过制图综合对化简方法的需求分析以及小波方法的特性分析,提出利用小波高频分量滤波进行规则格网化简的等高线综合方法,并使用扩展的开方根选取规律公式确定小波变换层数及化简阈值。以切割较为破碎的中山地貌的1∶5万比例尺等高线,利用文中方法进行化简和等高线综合实验。结果表明,该方法基本能够体现等高线制图综合思想,避免因对等高线直接操作而产生的线相交问题,并在几何精度与地形特征保持方面效果较好。     

基于DEM化简的等高线综合研究

文中基于等高线综合的理论,通过制图综合对化简方法的需求分析以及小波方法的特性分析,提出利用小波高频分量滤波进行规则格网化简的等高线综合方法,并使用扩展的开方根选取规律公式确定小波变换层数及化简阈值。以切割较为破碎的中山地貌的1∶5万比例尺等高线,利用文中方法进行化简和等高线综合实验。结果表明,该方法基本能够体现等高线制图综合思想,避免因对等高线直接操作而产生的线相交问题,并在几何精度与地形特征保持方面效果较好。     

参数优化的建筑物多边形化简研究

本文针对建筑物多边形化简当前存在的问题,将参数优化的方法引入化简的全过程,在渐进式图形化简的基础上,通过把建筑物多边形的几何特征、结构特征和化简所遵循的一系列约束规则参数化、变量化表示,建立了建筑物多边形化简的数学模型,通过对模型的求解,来达到化简建筑物多边形的目的。成果已经应用于数字地图的生产,实践证明该算法的化简效果好,普适性较高,符合应用需求。     

3维建筑综合中基于最小特征的面平移算法

城市建筑的形态多种多样,其中平行结构建筑是城市中最为广泛的一类。随着3维数字城市模型的广泛应用,对于此结构建筑综合方法的研究越来越多,其中化简方法的实现是综合的重点和难点问题。面平移算法是当前平行结构建筑化简所采用的主要方式,此处采用最小特征作为面平移的基础实现了平行结构建筑化简的面平移算法,通过实验对该算法进行了验证,并从化简过程、化简结果和不确定性3个方面将此算法与基于最短距离的面平移算法进行了详细的对比和分析。     

线状要素化简算法的分析与评估

线状要素是地图中量最大、形式最多样的要素,它们的化简在自动制图综合中非常重要.目前对线状要素化简的算法研究较多,但其化简质量却少有研究.针对化简算法的基本要求,提出了易于操作的评估化简算法质量的6个方面:面积差、弯曲度、最大拐角比率、化简变化趋势、化简结果一致性和自相交性.通过大量实验,比较了Douglas-Peucker等算法的化简效果,最后对化简中的自相交问题提出了相应的改正措施.     

坐标单调性分析下地图曲线弯曲识别模型的研究

在提出的坐标非单调性变化产生线状地图要素弯曲的认知模型支持下,形成通过顺序比较坐标大小识别地图曲线弯曲的基本思想.提出曲线单调段、单调段标号序列、单调段标号二元组序列等概念体系,由此形成曲线基本弯曲的识别模型(称之为弯曲识别的原型模型),并定义弯曲顶点、弯曲宏观顶角、弯曲微观顶角、弯曲对称度等形态特征参量.针对原型模型相对制图应用的局限性,最后提出以弯曲宏观顶角与180°差的绝对值为控制量,递归合并邻接单调段,将原型概念体系拓展为近似单调段、近似单调段标号序列、近似单调段标号二元组序列,由此形成曲线弯曲识别的实用模型(称之为弯曲识别的扩充模型).理论分析与实验结果表明:所提出的概念、理论、模型逻辑体系严密、实施简单、结论正确,对数字化地图制图环境下线状要素的注记自动配置及自动制图综合图形化简等难题具有基础支持意义.     

建筑物多边形化简及优化的自动方案研究

针对居民地地图形状化简的一个方面——建筑物多边形的化简,通过对综合规则的研究和居民地几何特征的剖析,提出一种与比例尺相关的切割实现建筑物多边形化简的方法,在Visual Basic6.0环境下实现了该算法,试验结果表明此方法在保持街区的形态特征上效果较好。     

线要素化简算法的时间复杂度分析

线状要素是地图中数量最大、要素类型最多样的要素,其化简在地图自动综合中占据了重要的地位.目前对线状要素化简算法的改进、化简质量、化简精度等方面的研究较多,对线状要素化简算法的效率研究较少.此处是在兼顾化简质量的前提下研究算法效率,通过分析化简算法约束参数的特征,将线状要素化简算法分为6类,选取其中的几个典型算法,分析了其时间复杂度,并按照线状要素化简算法的时间复杂度将其分为线性算法和非线性算法两类,初步探讨了适合这两类算法的并行计算方法.     

顾及路网结构保持的城镇居民地自动综合

以往居民地自动综合的研究多集中于建筑物的多边形化简,较少考虑到其与街区、道路网的联系。提出了顾及路网结构保持的城镇居民地自动综合模型,此模型包含道路选取和街区内部结构概括两方面。前者基于网眼密度并结合路划功能选取道路数据,用于街区合并;后者则主要涉及建筑物多边形化简,通过改进矩形差分组合方法,在原有面积阈值的基础上添加距离阈值,并提供新的分层化简思路。以1:1万地图数据到1:5万比例尺的自动综合实验验证了本文算法的可行性和有效性。     

基于蚁群优化算法的线状目标简化模型

基于蚁群优化算法的基本原理,分析线状目标简化过程中所需满足的约束条件,建立具体的算法设计模型,并引入长期禁忌表和局部搜索策略以提高算法的运算效率,给出解题的关键步骤。最后对该算法进行测试,简化结果表明将蚁群优化算法用于线状目标的简化,能较好地保持线状目标的几何形状特征,在顾及长度偏差和矢量偏差的同时有较高的压缩率。与道格拉斯算法简化结果对比表明,在相同的几何限差内蚁群优化算法所得目标函数值更佳。     

以直角方式转折的面状要素图形简化方法

讨论了面状要素图形轮廓简化的一些规则以及面的空间知识获取方法,结合以直角方式转折的面状要素图形轮廓的特点,重点讨论了其图形渐进式简化方法。     

制图综合中建筑物多边形的合并与化简

讨论了数字环境下顾及建筑物矩形几何特征的多边形自动综合算法,针对多边形之间的拓扑邻近与视觉邻近两种空间关系,提出了基于矢量和基于栅格的两种建筑物多边形合并方法。关于建筑物形状的化简,本文提出了矩形差分方法,并在此基础上建立了建筑物多边形化简的层次化途径。     

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。     

城市大比例尺地形图自动化综合的研究

地图自动综合缩编问题一直以来都是个难题。伴着信息化测绘技术的发展,地图自动综合问题逐渐成为热点。随着社会经济与城市建设的飞速发展,城市管理越来越精细化,大比例尺地图的自动综合显得特别的迫切,特别是由1∶500综合到1∶1 000,1∶2 000在城市规划、土地管理等行业的应用具有广泛的需求。