顾及三维形态特征的河流曲线化简方法

鉴于常规曲线化简方法应用于河流曲线化简时难以顾及河流要素的三维特征及其拓扑结构,提出了一种顾及三维形态特征的河流曲线化简方法。该方法利用河流曲线上散点的三维特征对散点进行选取进而实现河流曲线化简。在三维Douglas-Peucker（3D D-P）算法的基础上提出一种三维散点排队法,根据散点的三维特征对河流曲线的离散点集进行排队,并通过初始排队、"3合1"队列合并及约束点位置调整3个过程建立散点队列,然后根据压缩比从队列尾部删除相应比例的点数获得散点综合结果,将综合后的散点按照河流曲线的原始次序重构出化简后的河流曲线。实验结果表明,该方法既能最大程度地保留河流的三维形态特征,又能保证河流曲线之间的拓扑结构一致性。     

一种曲线分割与化简的并行算法

针对现有曲线分割与化简算法多为串行算法,无法充分利用多核心处理器的并行计算能力以提升计算效率这一问题,该文提出了一种曲线分割与化简的并行算法。该算法使用Numba库,将曲线分割与化简步骤中,例如弯曲面积计算、判断线段是否相交等具有并行性的任务,加以分割并分配到多核处理器的每一个核心上,以充分利用多核处理器并行计算的优势,提高算法的性能。实验证明,曲线分割与化简的并行算法,可以有效地提高数据处理的效率,降低分割与化简曲线的时间成本。     

多边形化简前后相似度计算的一种方法

图形相似度计算是地图综合质量评价的主要依据。以往的文献对于地图综合方法研究的较多,而对于综合结果评价的方法却研究的较少。本文结合地图综合中多边形的化简过程与其化简规则,提出了多边形相似性描述的因子,并结合这些因子,给出了一个计算相似度的公式,从而为地图综合质量的评价提供了一个新的思路。实验结果表明,该方法简单有效。     

数字河流数据的自动综合

本文主要介绍了数据库中水系要素综合中河流的自动综合方法，尤其是对非结构化河网中河流的自动选取作了较为详细的论述，并通过数据库中一幅完整图幅的河流数据对文中介绍的自动综合方法进行了验证。     

3维Douglas-Peucker算法及其在DEM自动综合中的应用研究

在分析2维Douglas-Peucker算法原理实质的基础上,提出3维Douglas-Peucker算法,并将此法应用到对DEM的基础———3维离散点的自动综合上。采用计算机程序对新算法进行的验证,初步结果表明该算法能较好地筛选出DEM整体及局部范围的地貌特征点,其计算效率也较令人满意。     

采用三元弯曲组划分的线要素化简方法

当前基于弯曲的线要素化简在化简过程中对于连续小弯曲的化简处理有所欠缺。针对此提出了基于三元弯曲组的化简方法。该方法首先将连续的弯曲划分到各个弯曲三元组中;然后针对三元弯曲的不同组合类型采用不同的化简方式进行化简;最后设计循环化简判断规则,重复化简过程直到所有弯曲满足化简阈值,从而实现连续弯曲的间隔化简。实验表明,该方法能够有效地保持弯曲的形态特征以及不同化简阈值结果间的层次性。     

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。     

基于层次信息量的线要素化简算法性能评价研究

化简算法是地图综合的一类基本算法,而算法性能评价是解决算法优化和算法选取的一个重要问题。现有评价指标更多地考虑要素化简前后的位置偏移,难以客观地评价算法性能。为此,本文以线要素为例,全面考虑线要素化简原则,从信息传递的角度,提出一种基于层次信息量的线要素化简算法性能评价方法。首先将线要素的信息划分为三个层次来描述,即：元素层次、邻域层次和整体层次,并发展相应的信息量计算方法。然后,从化简后各层次信息量的保持能力（或信息传递能力）来评价线要素化简算法的性能。其中,元素层次信息传递比评价关键点保持性能;邻域层次信息传递比评价弯曲保持性能;整体层次信息传递比评价整体形态保持性能。最后,以河网为例,采用层次信息量指标,对四种经典化简算法进行评价,分析验证了层次信息量评价指标的合理性,与经典评价指标的对比分析进一步验证了该指标的优越性。     

采用弯曲进行道路化简冲突避免的方法

针对道路化简后可能导致要素间空间关系前后不一致的问题,提出了一种采用弯曲进行道路化简冲突避免的方法。首先,以弯曲为单元分析道路化简前后弯曲的形态变化规律,对化简过程产生的要素间空间冲突类型进行了归纳和总结;其次,基于道路弯曲与要素之间的空间关系,提出了相应的冲突判别规则;最后,利用弯曲化简的可控性和弯曲组的间接化简策略实现对化简冲突的避免。试验表明,该方法能有效地识别和避免道路化简产生的空间冲突,确保化简前后道路与其他要素空间关系的一致性。     

图形、图像融合利用的集成学习智能化简方法及其在岛屿岸线化简中的应用

为充分利用已有化简成果及其蕴含的化简知识,本文集成几种机器学习算法提出图形、图像融合利用的智能化简方法,实现顶点取舍决策的学习和优化。首先,分别利用全连接神经网络和卷积神经网络设计、构建基于图形的顶点取舍模型和基于图像的顶点取舍模型,通过样本训练各模型拟合从图形特征到顶点取舍和从栅格图像到顶点取舍的映射;然后,基于线性加权、朴素贝叶斯、支持向量机、人工神经网络构建多种融合决策模型,实现基于图形和基于图像的顶点取舍的融合利用;最后,通过试验用例对所有模型进行测试。试验结果表明：基于图形和基于图像的顶点取舍模型在一定程度上学习、掌握了化简算子,融合利用后还能进一步提高化简准确性、实现优势互补。     

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。     

河网线要素与DEM综合的三维Douglas-Peucker算法

目前三维Douglas-Peucker(3D_DP)算法主要应用于单一类型的DEM综合。本文引入"弯曲调节指数"来改进3D_DP算法,提出了一种三维空间河网要素与DEM综合的新方法,即将河网线矢量提取成三维离散点数据集(增加高程属性),与DEM三维离散点数据集合并,在河网层次化选取基础上,利用改进的3D_DP算法对合并数据集进行综合操作。通过试验结果的对比和分析表明,该方法通过弯曲调节指数的调节使河流自身所具有的弯曲形态与地形的主要特征得以同时保留,试验效果良好,实现了三维空间河网要素与DEM数据在同一简化因子作用下的综合,提升了地图综合的质量。     

矢量曲线抽稀的实用算法和实现

本文主要介绍对于AutoCAD的图形曲线进行抽稀处理的一种方法,并详细阐述了适用于程序代码快捷实现的有效算法。     

平行结构三维建筑化简中基于最短距离的面平移算法

从三维建筑的数据组织入手,提出了一种适于综合的数据结构,从平行结构建筑的正交化处理、平面结构的引入和特征信息的获取三个方面分析了建筑的结构化方法;根据可视化需求,将建筑LOD分为三个层次,在此基础上,以最短距离为指标实现了平行结构建筑的面平移化简算法。实验证明,该算法具有较高的效率和较好的通用性,对于平行结构建筑几何特征的化简具有良好的效果。     

基于扇形筛选法的矢量数据压缩方法

针对具有预测功能的矢量数据压缩方法效率低下的问题,提出一种基于扇形筛选法的矢量数据压缩方法。在预测区域内利用扇形筛选法,能显著减少待选点,从而提高压缩效率。实验结果证明,该方法的效率与改进前方法相比提升了30%~40%。此外,与传统的Douglas-Peucker算法相比,该方法在相同阈值下可以得到更大的压缩比,且在较小阈值下具有更高的计算效率。     

基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法

提出了一种基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法,若一个顶点在两个不同比例尺的对应线状要素上都存在,则它在中间比例尺线状要素上也应该得到保留。首先,利用不同比例尺线状要素进行同名点识别,并在较大比例尺线状要素上进行标记;然后,以标记的同名点为断点,将大比例尺线状要素分割成多个线段;最后,对分割后的各线段结合Douglas-Peucker算法进行综合。通过实验分析论证了该方法的可行性及有效性。     

CAD矢量曲线抽稀的算法和实现

主要介绍对于AutoCAD的图形曲线进行抽稀处理的一种方法,并详细阐述了该使用程序快捷有效的实现算法。     

居民地要素化简的形状识别与模板匹配方法

针对居民地要素的分布和表达具有典型模板化特点,本文通过对其形状结构和区域环境进行分析,运用形态抽象概括和区域环境典型化基本原则构建一批模板作为居民地目标化简与典型化表达的候选形状,并基于转角函数的形状描述算子,计算居民地目标与模板之间的相似性程度。该方法从形状认知的角度出发,通过寻找与目标形状结构特征相似的模板替换原目标来完成化简操作,能较好地保持居民地目标的整体形状结构特征,同时兼顾了综合前后的面积均衡。通过真实数据进行试验,结果表明该方法具有较强的可靠性和实用性,可规模化应用于地形图上的地图综合实践。     

土地利用现状图斑的自动综合

本文针对土地利用现状数据中图斑的自动综合,采用语义与空间相结合的方法,分析了影响图斑综合的因素,根据这些因素的影响对土地利用多边形进行合并、融合及聚合操作。并以长沙市宁乡县的土地利用数据为例进行实验,结果表明,该方法较好地保持了宁乡县综合前后各地类的结构布局,能够较好地反映土地利用现状布局,节省了人机交互合并的工作量。     

矢量曲线自动综合算法的研究

随着GIS规模的扩大,GIS软件需要处理的问题也越来越多,尤其是在制图综合方面,虽然前人已经提出了很多关于计算机自动制图综合的算法,但是目前的软件在这方面的功能还不能令人满意.文章就是结合前人的一些工作针对曲线的自动制图综合提出的一种可以保留较多曲线特征点的综合算法,并在计算机上得到了实验效果.