地图综合中曲线局部尖锐凸角的光滑方法北大核心CSCD

地图制图综合过程中,线状要素经过一系列的选取、化简等处理后,经常会生成少量尖锐的凸角。针对已有的算法在解决这个问题时大多对曲线上全部的节点进行整体光滑处理,在很多不必要光滑的地方增加了大量的冗余节点,且效率不高的问题,该文基于线性迭代法提出了一种曲线局部尖锐凸角的光滑方法。首先建立了基于角度阈值的尖锐凸角判断原则,然后据此设计了具有可控性的尖锐凸角自动识别处理方法,以探索最佳的角度阈值实现曲线光滑处理,最后以广州某市的地理国情普查水系数据为例对该文方法进行了检验。实验结果表明,当角度阈值在[150°,160°]范围内时,该文方法不仅消除了曲线局部尖锐的凸角,而且有较好的光滑效果和较高的处理效率。     

一种狭长图斑分块融解方法

融解是图斑综合过程中的一种常见操作,涉及大量计算。面对传统方法受机器计算能力所限,难以对大范围海量图斑进行处理的问题,引入分块策略开展图斑融解,并就块与块之间边界处狭长图斑分裂线拓扑变化问题,提出了一种狭长图斑分块融解方法。首先归纳了狭长图斑分块时在格网边界处出现的4种拓扑变化模式,并针对每种模式提出了相应的分裂线拓扑变化恢复方法;然后利用中国贵州省赤水市地理国情普查实际数据进行了验证。试验结果表明,该方法不仅可以处理海量图斑数据,可以极大地提高融解效率,而且融解结果与整体处理结果保持高度一致,具有良好的可行性。     

一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法

等高线内插是提高地形图精度的一个常用手段，在地图综合等领域中有很重要的作用。在实际地形图数据库中，等高线除了存在完整的计曲线以外，还有一部分断裂的首曲线。已有的等高线内插研究中未考虑对此类数据的处理，为此，本文提出了一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法。首先提出了等高线度量关系的计算方法，然后对等高线的节点均匀加密，并利用Fréchet距离进行相似度判断以选择参考等高线，最后根据“最近点”的方式进行插值。通过对江苏某地区实际数据的试验，验证了该算法的合理性，对于鞍部地区的内插，有更好的适应性和准确性。     

基于SVG的地质灾害在线应急态势符号设计与实现

针对地质灾害的应急响应及处理技术系统成为近几年地质灾害领域研究的热点和重点,然而在已有的研究中,应急决策系统多为桌面应用程序,难以满足应急部署的实时性和灵活性,同时现有的地质灾害应急技术中对地质灾害应急态势标绘技术的研究较少,而应急部署又十分需要态势符号的支撑。为此,本文在分析多种在线符号绘制语言特点的基础上,提出了一种基于SVG的地质灾害在线应急态势标绘方法,对地质灾害应急需要使用的态势标绘符号进行了算法设计与系统实现。现场应用案例表明:该方法可以实现地质灾害应急态势符号的在线交互式标绘,为决策者快速、实时部署应急方案提供有效支撑。     

一种启发式有环河系自动分级算法

在地图综合中,河流分级是对水系要素表达的重点也是技术难点,对精确性和计算速度都有较高的要求。目前对河系分级的研究中,已有分级算法的效率较低,且鲜有针对有环河系的分级。基于此,本文建立了河系分级的属性规则、几何规则、环规则,对河系中存在的不同环类型进行了分类处理,且在求取河流最长路径时,运用启发式算法迭代计算,实现了河系的自动分级。实际河系数据试验表明,该算法能在对有环河系的处理中取得良好的效果,提高了河系分级的计算效率和准确度。     

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。     

图数统一表达地理模型及自补偿方法

自20世纪初地图综合被提出以来,经过几十年的完善和发展,逐步实现了由完全手工作业模式向计算机自动化综合模式的转变,然而当前自动化水平仍比较有限。本文结合地图学理论和符号几何特征设计规范,建立了由模型基元和贝塞尔曲线构成的统一表达地理模型,辅之以NIV空间关系模型,提出了模型实体化的拓扑补偿和模型地图化的制图补偿自动化实现方法,探索一条解决地图自动综合这一世界性难题的方法与思路。最后展望了地图自动综合的前景以及下一步努力的方向。     

GIS支持下土地生态环境敏感性评价——以金坛市为例

针对传统的生态环境敏感性评价指标体系差异较大,尚未形成统一体系,并且各个指标之间的关系及相互影响的情况并没有得到体现的问题,该文在地理信息系统的支持下,选取土地质量尺度的土地利用类型、土壤质地,及生态尺度的水环境、植被覆盖度、人口密度、坡度作为生态环境敏感性因子,同时建立了以水环境为主要因子的土地生态敏感性指数模型,对金坛市生态环境敏感性进行单因子评价和多因子综合评价。评价结果显示,金坛市生态高敏感区和中敏感区占到全市总面积的78%,低敏感区和不敏感区占到全市总面积的22%。针对不同土地生态敏感性分区因地制宜提出用地策略,为土地利用总体规划和城市生态保护提供参考。     

多特征约束下的复杂交叉路口主辅路识别

主干道、辅路的准确识别对于实现复杂交叉路口的自动综合至关重要。传统方法多依赖于路段的笔直程度和弯曲程度描述路口的主干道和辅路，然而复杂交叉路口结构错综复杂、形态变化多样，仅依赖这两种特征进行主辅路识别的准确度有限，且部分形态相似的主辅路无法识别。为此，本文提出了一种多特征约束下的复杂交叉路口主辅路识别方法。首先提取复杂交叉路口的特征点，根据特征点对弧段进行打断，依据路段的笔直程度识别出平行弧段；然后依据道路延展性、角度、距离等特征识别平行簇获取复杂交叉路口中的主干道；最后通过紧凑度和距离关系识别匝道获取复杂交叉路口中的辅路。以南京OSM城市路网为例的试验表明，本文方法能够准确识别出复杂交叉路口的主干道和辅助路段，识别精度分别达到93.60%和89.43%。     

顾及邻近五点的建筑物多边形化简方法

针对传统的建筑物化简算法无法准确保持建筑物局部细节几何特征，容易产生尖锐凸角等问题，提出了一种基于邻近五点的建筑物多边形化简方法。通过将多边形边界上的邻近五点定义为基本处理单元，实现对建筑物边界Z形平行、Z形不平行、U形平行、U形不平行的4类几何模式划分，进行渐进式化简，并针对化简过程中产生的尖角顾及角度约束对其削尖。对某地区部分1：1万实际建筑物多边形数据进行试验，结果表明，所提算法在保持建筑物基本几何形态特征的基础上，能够尽可能地避免尖角的产生，化简结果更加符合人类的视觉认知。