一种面向DEM多尺度表达的傅里叶能量谱模型

针对数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据的多尺度表达问题,根据DEM格网数据在能量谱密度中“低频-高能-大尺度”的对应关系,在化简中关联地形语义特征,构建了DEM数据的多尺度表达模型。实验结果表明,该模型可以实时动态派生不同尺度下的DEM数据,通过等高线放样观察发现,该模型派生的DEM数据满足地形表达、空间认知和制图综合中的“保留主要地形特征、舍弃次要地形特征”的基本原则。与常用的DEM化简方法进行高程值统计以及坡形变化的定量对比分析,结果表明该方法在统计意义与结构意义上都具有较好的效果。     

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.     

多尺度表达的地图设计模型

计算机技术引入地图学之后,引起地图制作与生产方式的极大变革.地图设计作为地图制作的核心,其内涵也发生了重要变化.以电子地图的多尺度表达为目标,探讨了地图设计在时空尺度上的扩展,提出了多尺度地图设计模型.为地图设计知识的抽象化、可视化以及设计知识向普通大众的传播提供了可借鉴的样本.     

多尺度表达的地图设计模型

计算机技术引入地图学之后,引起地图制作与生产方式的极大变革。地图设计作为地图制作的核心,其内涵也发生了重要变化。以电子地图的多尺度表达为目标,探讨了地图设计在时空尺度上的扩展,提出了多尺度地图设计模型。为地图设计知识的抽象化、可视化以及设计知识向普通大众的传播提供了可借鉴的样本。     

面向对象的多尺度水体信息提取

以安徽省阜阳市阜南县东南部为研究区,利用LandsatTM数据,基于面向对象的多尺度分类方法,选取合适的分割尺度创建分类对象;通过分析研究区各种地物复杂的光谱响应特征,建立水体信息提取的知识规则集,对研究区水体进行提取研究。研究表明,与传统的利用单波段和NDWI等方法所提取的水体相比,规则推理法在提取水体时可以消除一些影像上其他干扰信息的影响,取得较好的提取效果和精度。除此之外,该方法简单易行,水体提取的规则集对于用户来说是透明的,易于理解。     

一种匹配分类的空间数据多尺度表达与变换模型

空间数据"连续"表达是多尺度表达与变换的理想状态。针对多尺度表达与变换中地理要素的不同几何形态和生命期特点,建立了动静态结合的尺度变换模型。通过空间数据匹配技术,根据生命期不同,将空间数据分为匹配数据和消亡数据。对于匹配数据,通过综合算法生成关键比例尺插值数据,并预先静态存储;对于消亡数据,依据重要程度的顺序统计量,动态"选取、化简"生成插值尺度数据。实验表明该方案可以缓解传统尺度变换的跳跃感问题,变换效率高,可以快速、动态实现连续的尺度变换。     

空间数据连续尺度表达的矢量金字塔模型

连续多尺度表达是当前地图制图领域中的热点问题之一,常规地图采用多级瓦片剖分、多版本存储技术实现空间多尺度表达,存在数据量冗余、跨级别不一致、瓦片间尺度跳跃大等问题。结合传统地图综合、多尺度表达数据结构和空间索引建立等多种策略,在目标数据模型中加入尺度维和操作信息,记录地图综合的过程和尺度变换,建立空间数据矢量金字塔模型。该模型离线综合获取多级基态尺度表达数据,确定每个目标的尺度表达空间范围,并通过面向对象建模技术将目标表达状态及其纵向关联关系、算子类型及控制参量等信息封装在多尺度目标中;同时,建立一端或两端控制的尺度变换结构。基于该模型可快速获取适应用户需求的连续尺度表达状态。     

一种基于傅里叶变换的光滑边界面状要素Morphing方法

提出一种基于傅里叶（Fourier）变换的光滑边界面状要素Morphing方法。针对同名面状要素在两个不同比例尺下的表达,利用Fourier变换将多边形在空间域的矢量坐标串表达形式转换为频率域的函数表达形式,然后对二者的Fourier函数进行复合得到多边形在任意中间尺度的表达函数,最后将中间状态的Fourier函数展开为矢量坐标串表达形式获得多边形的中间插值形状。实验证明,该基于Fourier变换的面状要素Morphing方法,能在保持形状特征的基础上对于边界光滑的多边形要素实现光滑、连续的多尺度表达。     

多尺度多准则的遥感影像线状地物信息提取

针对传统低层次单个像元纯光谱的信息提取方法存在的不足,以ZY-3高分辨率遥感影像为数据源,依据"种内一致性最大、类间异质性最大"原则,提出了基于多尺度多准则的ZY-3影像线状地物信息提取方法。利用基于最优分割尺度的影像分割、面向对象线状地物目标信息的提取方法,实现了河流、水渠、道路等线状地物信息的提取,并通过实验分析验证了可行性、有效性。结果表明:构建的RMAS指数指标,可以作为多尺度分割中选择最优分割尺度的一种很好的指示器,所提方法不仅有效避免了分割斑块面积对分割结果评价的影响,还能够有效识别ZY-3影像中的线状地物信息,研究结果对高分辨率遥感影像处理尺度依赖的技术难点及线状地物信息提取等研究具有重要的参考价值。     

多尺度分割优化的SAR变化检测

基于SAR图像的变化检测和尺度有较强的相关性,提出了一种联合变化前后的两幅SAR图像进行多尺度分割的方法,在分割的图斑基础上采用了交叉熵计算图斑之间的差异程度。根据多个尺度分割的斑块计算系列差异指数,采用多尺度优化的方法得到最佳差异指数,最终实现变化区域的提取。通过对SAR图像的实验处理,说明了在多尺度联合分割的基础上进行变化检测可以得到较好的检测效果。     

面向交通地理信息时空特征描述的Spatial-UML研究

空间信息系统建模的多样性、主流信息技术的高度集成性以及逐渐变复杂的系统体系都使得软件和数据库设计者向可视化建模的主流方向发展。分析面向地理信息时空特征描述而建立的空间可视化语言插件(SpatialPVLs),并基于可视化建模技术标准,应用统一建模语言(UML)内置的扩展机制实现了针对地理信息时空特征描述的扩展。UML和SpatialPVLs的集成过程定义了面向地理信息时空特征描述的可视化建模语言,即Spatial-UML。最后,以城市交通模拟地理信息系统(GIS)数据概念模型设计为实例,验证Spatial-UML的适用性和扩展性,建立一个可以满足不同领域用户访问和理解的互协作建模架构,实现交通地理对象的空间、时态和时空特征的可视化标准描述和表达。     

线要素多尺度表达的一种新方法

本文依据多比例尺条件下矢量数据的绘制原理,提出了多尺度线化简与线选取方法.多尺度线化简算法依比例尺将空间坐标转换为像素坐标,根据像素坐标删除曲线中重合点与共线点,综合后的曲线与原始曲线在各比例尺下绘制结果相同;多尺度线选取算法利用仿射变换结果快速计算线要素之间的连通关系,然后渐进删除长度小于阈值的悬线与孤立弧段,保持了线要素的连通性.对不同类型数据的实验验证了本文算法的有效性和可行性.     

交通要素启发式多尺度表达技术方法探讨

针对当前地图的单一尺度可视化与用户所需地图的多尺度表达之间的矛盾,利用多尺度制图技术,探讨基于用户制图需求的交通要素启发式多尺度表达的技术方法.通过对用户的制图需求信息进行启发式识别,提取出相应参数对不同尺度下各要素进行取舍和简化,最终实现交通要素的多尺度表达.实践表明,文中方法可以改善电子地图表达尺度单一的缺陷,满足用户对多尺度地图的制图需求.     

街区式居民地多尺度表达不确定性分析

本文对街区式居民地多尺度表达的不确定性进行了分析,认为制图综合是街区式居民地多尺度表达存在不确定性的根本原因,并挖掘探讨了街区式居民地多尺度表达不确定性的本质及其分类。针对街区式居民地多尺度表达的各类不确定性,重点分析并确立了用街区式符号表达居民地时的不确定性类型及评价指标和方法。本文的研究成果可以应用于街区式居民地多尺度表达尺度转换方法优劣及产品不确定性的评估。     

点群多尺度表达不确定性评估方法研究

空间数据的不确定性评估是保证数据质量的重要手段.由于点群多尺度表达的不确定性非常复杂,评价指标和评估模型是点群多尺度表达不确定性评估需要亟待解决的关键问题.本文围绕点群的多尺度表达和空间分析流程,确立了点群多尺度表达不确定性的评估内容为位置不确定性和空间分析结论的不确定性,建立了点群及其多尺度表达位置不确定性的评价指标...     

电子海图的航线多尺度生成方法

针对当前航线自动生成方法未考虑航线跨越多幅海图的问题,本文提出了基于电子海图的航线多尺度生成方法.考虑到海图的特点,设计了海图数据多尺度表达方案,解决了海图航线的多尺度生成的关键技术问题,实现了海图航线的多尺度自动生成.实验证明:本文所提方法在电子海图多图幅无缝拼接的基础上,可实现长距离航线的多尺度生成;能够根据某航行...     

Analysis of large-scale UAV images using a multi-scale hierarchical representation

Abstract

Unmanned aerial vehicle (UAV)-based imaging systems have many superiorities compared with other platforms, such as high flexibility and low cost in collecting images, providing wide application prospects. However, the acquisition of the UAV-based image commonly results in very high resolution and very large-scale images, which poses great challenges for subsequent applications. Therefore, an efficient representation of large-scale UAV images is necessary for the extraction of the required information in a reasonable time. In this work, we proposed a multi-scale hierarchical representation, i.e. binary partition tree, for analyzing large-scale UAV images. More precisely, we first obtained an initial partition of images by an oversegmentation algorithm, i.e. the simple linear iterative clustering. Next, we merged the similar superpixels to build an object-based hierarchical structure by fully considering the spectral and spatial information of the superpixels and their topological relationships. Moreover, objects of interest and optimal segmentation were obtained using object-based analysis methods with the hierarchical structure. Experimental results on processing the post-seismic UAV images of the 2013 Ya’an earthquake and the mosaic of images in the South-west of Munich demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed method.     

多尺度陆地国界电子地图规范化表达技术研究

陆地国界电子地图中国界线的表示应该具有规范性.目前,我国还没有正式形成电子地图显示标准,电子地图中涉及到国界线的部分大多存在问题.文中研究多尺度陆地国界电子地图规范化表达技术,构建了9个尺度的我国陆地国界线标准画法电子地图,为我国陆地国界线在不同尺度电子地图上的规范化表达提供标准和依据.     

线状要素多尺度表达质量评价模型研究

本文立足于线状要素多尺度表达的实现过程,利用线状要素多尺度表达的目的,将线状要素多尺度表达的质量需求分解为"4准则",将影响线状要素多尺度表达的质量因素概括为"6因素"。并图表出"6因素"与"4准则"的对应关系。由此推导并建立了线状要素多尺度表达质量评价的概念模型,为线性数据多尺度表达的质量评价问题提供必要的理论依据。     

Fourier-based multi-scale representation and progressive transmission of cartographic curves on the internet

ABSTRACT

Automatic generation of multi-scale representations from the same spatial data source has been the research focus in map generalization for a long time. Based on the Fourier technique, this paper proposes a continuous, multi-scale representation model for progressive transformation of cartographic curves on the Internet. In our method, all the curves, whether closed or open, are depicted as periodical functions which are further expressed as Fourier series. The convergence degrees of the Fourier series are explored for different kinds of curves, and truncating frequencies are derived based on the similarity between the original and reconstructed curves. Using information theory and the Radical Law in cartography, the relationship between map scales and Fourier frequencies is established. Based on the proposed multi-scale model, we also introduce the principles and implementation of a progressive transmission method. Our method is evaluated using the contours from a topographic map. The results show that our model is a valid approach to multi-scale representation of cartographic curves.