顾及空间关系约束的不同比例尺面目标不一致性同化处理

不一致性问题是长期困扰地理信息科学领域的一个难题,亦是衡量空间数据质量的基本指标。不一致性问题直接影响空间数据集成、制图综合和空间数据更新。当前研究较多关注于相同或相近比例尺线目标之间的不一致性问题,而对不同比例尺地图数据或制图综合过程中不一致性处理问题的研究甚少。为此,本文顾及空间目标之间拓扑和距离关系约束,提出了一种基于Morphing变换的不同比例尺地图面目标之间不一致性的同化处理方法,通过对两组不一致性同化处理的对比实验验证了该方法的有效性和实用性。     

多源空间数据间不一致性研究现状及其进展

空间数据质量已成为国际地理信息系统领域的研究热点,近年来G IS空间数据质量的研究已由侧重于位置精度和属性精度转向对空间不一致性的关注和重视。本文在对多源空间数据间不一致性研究已有成果回顾的基础上,就空间数据间不一致性的特征、表达方法、度量方法以及处理方法等几个方面进行了较为详细的分析,提出了一种新的空间线目标间不一致性的度量方法——几何接近度面积度量法,并给出了度量公式及详细的推导过程;最后对多源空间数据间不一致性检测、度量和处理的智能化趋势进行了展望。     

基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构空间数据库模型研究

多比例尺空间数据库是地理信息科学的热点问题。本文研究了基于地理域的认知模式,以单一大比例尺空间数据为基础,实现多比例尺空间数据库的变焦显示;提出了一种基于地图积分与空间嵌套关系的单库多比例尺半结构化空间数据库模型,该模型针对半结构化空间数据的"嵌套"特征,运用非第一范式嵌套关系数据库实现对单一大比例尺空间数据的存储和管理,在此基础上,采用地图积分的递归运算选取不同的比例尺门限,构建不同的"嵌套关系"。实验表明,该模型简明有效,自适应性强。本研究为地图积分学与半结构化空间数据的综合运用探索了一条新的途径。     

面向变比例尺的空间基础数据结构模型研究

从地理空间数据自动综合的角度出发，对不同比例尺中的地理对象的空间几何数据的特征进行分析，提出一种适用于自动派生相应中、小尺度地理信息数据的空间数据结构模型——复合对象。通过研究，认为这种复合对象为空间数据自动综合生成不同比例尺地图提供了可能。     

参考样本库的线状道路空间数据比例尺估算

针对许多开源数据缺少比例尺信息的问题,该文建立了同一地理区域两个比例尺的样本空间数据库,在分析不同比例尺同名道路网匹配目标之间几何特征差异的基础上,提出了一种道路空间数据比例尺估算方法,通过路网匹配算法快速提取多尺度道路网空间数据中的匹配目标进行几何特征差异的计算,并且参考同一地理区域样本库空间数据,探究了几何特征差异与比例尺之间的关系。实验采用1∶500 000和开源地图的同一地区道路网空间数据验证了本文所提方法的有效性,比例尺估算模型误差较小,数据处理效率提高。     

多尺度表达中空间拓扑关系等价性评价模型

本文主要讨论不同尺度下地理目标之间拓扑关系的等价性问题。根据人类认知习惯,得出从大比例尺地理空间中拓扑关系抽象为小比例尺空间中拓扑关系应当遵循的基本规则,并利用模糊函数将这些规则定量化;在此基础上,得到评价地理空间场景中多个空间目标之间拓扑关系在不同尺度下是否等价的综合评价模型。该模型可以用于检验和维护空间数据质量、为地图自动综合提供空间关系处理和评价方法的参考。     

基于规则库的制图数据与GIS数据一体化建库方案探讨

地图制图与空间数据生产是测绘工作者的2项主要任务。分析大比例尺地图制图数据与建库数据的区别,结合实际工作经验,探讨大比例尺制图数据与空间数据建库一体化方案,实现对空间数据的有效管理,满足空间分析、管理、规划和决策的需求,同时也满足地图制图图形符号化表达的要求。     

中误差和邻近关系的多尺度面实体匹配算法研究

地图目标匹配作为空间数据整合和更新的一个不可缺少的过程,有重要的研究意义。中误差是一种衡量地图精度和质量的数值指标,其范围作为制图和综合的重要的标准之一,常用其大小评价空间数据的质量,不同比例尺或来源的地图数据均有不同的中误差大小和阈值。面状要素在很多地图中占有很大的比例,本文将中误差引入面实体匹配的过程,结合相邻面实体邻近聚集算法,提出一种基于中误差和邻近关系的面实体匹配算法,可以有效解决多尺度空间数据匹配的阈值大小和多对多关系难确定的问题,实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。     

基于空间粒度的矢量空间数据比例尺估算方法

志愿者地理信息近年已得到广泛应用,鉴于有些来源数据可能缺少比例尺说明,因此对矢量空间数据比例尺的估算十分必要。本文提出了一种通过计算和统计矢量空间数据的空间粒度,估算矢量空间数据比例尺的方法。首先,以道路要素为例选取多种空间粒度,包括单类别道路空间数据的最短直线段长度和弯曲的最小面积等,并通过线性插值方法拟合空间数据比例尺估算函数;其次,以北京市1∶25万、1∶100万、1∶400万比例尺道路矢量空间数据作为试验样本数据,详细阐述了基于空间粒度估算比例尺的过程;然后,统计了不同类型空间粒度的数量分布,基于开方根规律量化了比例尺与空间粒度单元数量之间的对应关系;最后,试验验证了该方法的可行性和有效性,有利于多尺度多源数据的融合和应用。     

利用骨架线端点匹配进行面状要素渐变变换

面向空间数据连续地图综合问题,提出了一种基于骨架线端点匹配的面状要素渐变方法,通过在两个关键表达之间进行尺度内插,实时、动态地派生任意中间比例尺地图数据。首先,对面状要素在大小比例尺下的两重表达分别进行约束Delaunay三角网剖分并提取各自的骨架线特征;然后,使用最优子序双射优化技术对骨架端点进行匹配获得多边形边界上相对应的特征点序列;最后,在剖分边界的基础上进行分段常规线性内插,获得面状要素介于始末尺度之间的多尺度表达。实验结果表明,该算法充分顾及了空间数据弯曲结构特征,对于光滑边界面状要素的渐变变换具有良好的渐变效果,可用于空间数据的连续地图综合和多尺度表达。     

跨比例尺新旧居民地目标变化分析与决策树识别

变化分析与探测是跨比例尺地图数据更新的核心问题之一。以往研究主要关注时间维上地理实体时空演化引起的地图目标变化,甚至将地图目标变化等同于地理实体真实变化,忽略了尺度维上由地图综合导致的表达变化。本文以居民地数据为例,从表层形式和深层缘由对跨比例尺新旧地图数据间的目标变化进行深入分析。在此基础上,引入机器学习领域的决策树方法构建变化信息识别模型。该模型的目标是判别时态变化和表达变化两种类型,从而提取用于更新小比例尺地图数据的真正变化信息。结合广州市多比例尺地图数据库更新任务及实际数据进行验证,结果显示设计的变化探测模型可以达到90%以上的整体精度。     

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。     

基于关键比例尺的空间数据多尺度表达

已有的空间数据多尺度表达多为基于静态多版本机制的.其原理是通过不同的系列比例尺数据之间的尺度变换来模拟地理要素的连续显示,这在地图缩放过程中给用户视觉上造成了较强的跳跃感.这里在相邻的基础比例尺数据之间插入中间比例尺(关键比例尺)数据来进行空间数据的多尺度表达,给用户连续的视觉感受.     

“数字城市”建设中的地图综合技术

在“数字城市”建设中,完成了基本比例尺地图数据建库后,面临的紧要问题就是如何维护更新数据,以及建立跨比例尺数据间的联系,数字技术环境下的自动化地图综合技术成为必须解决的技术问题。通过“数字深圳”空间数据基础设施建设实际,讨论了数字环境下地图综合的概念、实施路线及软件开发方法,对多尺度空间数据库建设有关问题进行了思考。     

用数学形态学从地图扫描数据中提取GIS数据

现有各类地图是地理信息系统(GIS)的宝贵数据源。地图扫描技术的发展为地图数字化开辟了自动、高速且精度较高的新途径。但扫描数据的处理,使其成为适合于GIS的数据还有待进一步研究。本文介绍数学形态学从地图扫描数据中提取GIS空间数据的原理和方法,形态变换与幅射分析结合提取非空间属性数据、空间与非空间数据的连接方法。     

多源矢量数据一致性处理研究

如何对空间数据进行有效管理和综合应用,特别空间数据的增量级联更新、集成与融合问题,是当前GIS发展中的一项课题。多源异构数据融合的前提是对不同空间数据中的同一地理实体进行识别,建立数据之间的匹配关系,进行一致性处理。本文对多源空间矢量数据产生差异的原因、多源空间矢量数据不一致的表现特征进行归纳;本文介绍多源空间矢量数据一致性处理的必要性,即能够实现数据的有效融合、能够实现对数据质量的评估等;提出了多源空间数据一致性处理基本原则和方法,为相关的工作提供参考。     

面向中比例尺公共地图基础数据库缩编方法研究

面向1∶250 000中比例尺公共地图基础数据库和政务用图需求,在构建缩编规则库的基础上,通过定义不同地物要素的缩编与转换规则,经过选取、概括和移位处理后,探索利用1∶50 000基础地图数据库跨比例尺级别进行自动缩编和数据更新的技术流程与方法,实现了大比例尺地图缩编更新获取中比例尺地图的目标。研究结果表明,利用基于规则库的缩编与更新方法,将1∶50 000基础地图数据缩编更新为1∶250 000基础地图数据,其成果精度可靠,完全可以满足中比例尺公共基础数据库快速更新的要求。     

栅格地图注记一致性探测与度量

一致性是空间数据质量的重要标准。空间数据的一致性探测对于多源、多尺度空间数据的融合具有重要意义。注记是地图的重要组成元素,包含了丰富的地理位置信息。由于制图综合、资料来源等原因,使得多个尺度的注记当中存在大量不一致现象。尝试从栅格地图中进行多尺度注记一致性的探测。在已有的空间目标变化类型基础上,提出了地图注记的12种基本变化类型,对地图注记在不同表达之间的一致程度进行量化表达,并提出了针对栅格地图注记一致性探测的方法。利用该方法对瓦片地图上的不同尺度的注记进行一致性探测与度量,证明了该方法的合理性和有效性。     

线实体候选匹配集的优化方法研究

地图数据合并是地理空间数据集成的基本途径,同名实体匹配是其中的重点与难点。本文根据线实体的形状将其分为简单线实体与复杂线实体,提出针对前者以线实体端点与中点为发生元生成的Voronoi图所得到的邻近对应关系为依据、针对后者以基于线实体缓冲区重叠度构造的相似性测度指标为依据优化候选匹配集的思路,并设计与实现了相关算法。实证研究表明,该算法能够适应不同比例尺与不同时相的城市道路网地图数据同名实体匹配。     

城市基础空间数据质量检查技术研究

本文在现有城市空间数据质量检查与控制的理论上,结合大比例尺数据生产的实际情况,提出对空间数据进行几何误差、属性误差及逻辑误差进行整体检查的方法,同时对实际接边误差进行研究,提出了检查和处理的方法。