顾及制图规则的地图多要素协同移位方法

在地图自动编制中,有时多类地图要素多个空间目标之间同时发生空间冲突,在移位过程中会影响到邻近区域的地图目标,这就需要对地图要素移位进行协同处理。在自动识别邻近空间冲突区的条件下,提出了一种顾及地图制图规则的解决地图目标群空间冲突的协同处理方法,并用参数表方法形式化表达了地形图上地图要素移位的常用制图规则。首先利用约束性Delaunay三角网识别出可能的空间冲突区域,并建立移位操作区;然后,建立移位传播关联线网,依据制图规则在关联线网上以能量最小化Beam移位模型为基础,对整个空间冲突区的地图目标群进行协同移位;最后,用实验验证了所提方法的有效性和适用性。     

制图综合中道路与建筑物的移位研究

针对地图中道路与建筑物的具体冲突问题,分析了移位的约束条件,阐述移位算法的发展历史,并对其算法进行了分析与研究,最后设计了解决道路与建筑物具体冲突问题的移位方案。     

利用Snake移位模型构建中心型地图

中心型地图可表示空间各点到中心点的时间距离,能直观反映地理分布因交通系统影响而产生的相近性变化。其构建核心是依据控制点的位置移动确定非控制点的新位置,因此,将中心型地图的构建过程建模为地图目标的移位问题,以相对邻近图表示点之间的邻近关系,并基于控制点的位置移动计算点的初始受力,应用Snake移位方法迭代计算各点的新位置生成中心型地图,同时利用后处理解决潜在拓扑错误。利用所提方法和最小二乘方法可视化武汉市到其他各市的旅行时间,并定量、定性地进行对比分析。结果表明,所提方法能更好地避免拓扑错误,且局部形态保持更好。     

基于Snakes算法的道路要素移位软件模块

采用C#编程语言和ArcGIS Engine二次开发组件,设计并实现了一种基于Snakes算法的道路要素移位软件模块。介绍了Snakes移位算法的基本思想,从软件设计和开发的角度阐述了用于道路要素移位的Snakes算法的数据模型、逻辑结构和基本流程,最后给出了该软件模块的实现效果。     

基于改进Snake模型的道路网空间冲突处理

在对Snake模型研究分析的基础上,结合地图制图的需求,从3个方面对Snake模型进行改进：首先建立Snake模型中参数与道路曲线形态特征的关系,以更好地保持移位前后道路形态的相似性;其次控制Snake模型中外力的传播范围,以尽量保持要素位置的准确性;最后,通过道路交叉点的权重属性控制,保证移位后各交叉点的连通性以及道路的整体拓扑关系不发生变化。在此基础上,提出道路网移位整体思路,并采用改进的Snake模型对其进行移位,解决空间冲突。     

顾及道路目标stroke特征保持的路网自动综合方法

地图综合中道路网选取通常要考虑道路的属性等级、几何形状、分布密度、通达性等,常规方法只能顾及部分指标评价对象(弧段、节点或网眼)的重要性,在此基础上按照"资格"法线性选取,由于缺乏顾及道路网空间分布信息的有效手段,造成原有空间分布特征被破坏。本研究将描述道路完整地理意义的stroke特征引入选取过程中,提出一种顾及道路目标stroke特征保持的路网选取方法,即构建道路网stroke特征并评价重要性,在按stroke重要性线性选取的基础上增加约束条件,包括等级约束条件和空间邻近关系约束条件,从而将空间分布信息与属性、几何及拓扑信息有效地结合在一起。试验表明,该方法保留重要道路目标的同时,也较好地保持了原有空间分布特征。     

面向多重空间冲突解决的移位场模型

制图综合中的移位在解决空间冲突时,需要顾及多种上下文条件下的邻近目标的空间冲突,同时要保持目标群分布模式形态。本研究针对该问题,建立了多力源作用下的移位场模型,实现满足以上条件的多边形目标群的移位。该模型在Voronoi图剖分结构中,通过邻近距离阈值探测空间冲突,并作为斥力发生源,基于多源斥力的向量和计算得到最终移位的方向与偏移距离。该模型同时利用群组的方式保持空间目标的分布模式形态。本研究通过街区中建筑物群的综合试验,验证了基于该移位场模型的移位不会产生新的空间冲突,较好地保持了移位前的相对空间关系。     

道路与建筑物空间冲突的几何相似性移位算法

保持建筑物群的空间分布模式一致是道路与建筑物空间冲突处理问题的难点。按道路对建筑物的包围程度,将道路与建筑物之间的关系类型划分为开放型、半开放型和闭合型。本文提出了基于几何相似性的建筑物移位算法,并以距离、角度和面积作为满足几何相似性的约束条件。以道路网眼为单位,采用最小生成树的方法生成建筑物群的骨架,以骨架的长度和角度特征分别作为建筑物移位的距离和角度约束条件,以建筑物与网眼的面积比作为建筑物移位的面积约束条件。针对可能出现的次生冲突,探讨了次生冲突的处理方法。试验结果表明,本文方法能够消除因道路拓宽导致的道路与建筑物冲突,并能完备地保持建筑物群的空间分布模式。     

顾及格式塔原则的建筑物群移位实数编码遗传算法

在建筑物群的综合过程中,建筑物群的移位是一个非常重要的任务。在分析已有算法的基础上,探讨了建筑物群移位的一个新的自适应实数编码遗传算法,在该算法中,考虑了建筑物与街道之间的空间关系和建筑物群排列在图形表达上的格式塔原则,在适应度函数的设计上也考虑了多重因素的影响,使得移位结果更符合地图制图规范和地图感受规律。实验结果表明,该算法在移位空间充足时能精确收敛到最优解,移位效果良好。     

顾及结构和几何特征的道路自动选取方法

提出了一种顾及结构和几何特征的道路网自动选取方法。综合考虑道路的度中心性、集聚系数和路划的几何长度等道路选取影响因素,提出一种道路重要性评价方法。实验结果表明,本文方法能够很好地保持选取道路网的整体与局部结构、拓扑结构以及路网连通性。基于该方法,由大比例尺地图选取出的小比例尺地图与相应标准比例尺地图保持较高的一致性,表明该方法是稳定可靠的。     

地图自动综合中Beams移位算法的实现与改进

地图自动综合中,基于Beams模型的全局最优化移位算法通过借鉴材料力学中杆件结构的移位和变形,模拟地图上空间目标(群)在移位操作中的传递性和衰减性,从而较好地保持地图目标(群)的形状、空间关系和分布模式。然而,目前对该算法实现细节的介绍仍然较少,也没有可操作的参数(弹性模量、横截面积和惯性力矩)设置方法。针对此种情况,对算法进行了实现与改进。首先,介绍了算法的基本数学模型与有限元求解方法;然后,从算法实现的角度,详细研究了Beams模型刚度矩阵和外力向量的计算和聚合等关键问题;最后,在降低参数复杂性的前提下,提出了一种自适应参数设置方法来改进算法。为了验证算法的可行性和适用性,在Delaunay三角网的支持下,分别对道路网和建筑物群进行移位,结果表明改进后的算法可较好地应用于地图上线状目标(群)和离散面状目标群的移位。     

融合空间关联性的特高拱坝位移概率性预测模型

基于机器学习语言建模时,传统方法仅以拟合均方误差（mean square error,MSE）最小为单一优化目标,容易引起过拟合问题。对此,基于关联向量机（relevance vector machine,RVM）,建立了融合变形空间关联性的双优化目标约束下的概率性预测模型。利用形状相似度（shape similarity index,SSI）对拱坝变形的空间关联性进行量化,并将单测点MSE和区域变形SSI相融合,共同作为RVM模型的训练优化目标,以期实现MSE尽可能小,而SSI尽可能大。以锦屏一级拱坝为例,预测均方根误差和最大误差的平均降幅分别为31.2%和24.8%,使用多核函数之后,模型预测性能进一步提升;RVM模型的预测置信带宽明显小于多元回归模型,平均降幅为75.1%,这表明双目标RVM模型可有效提升特高拱坝位移预测的精度和稳定性,并降低不确定性。     

基于代数结构的地形图制图模型

根据地图表达的特点,将地理空间信息抽象表达为二元结构,即反映语义属性及空间位置属性的地理要素和要素间空间关系;利用代数结构形式,在地理空间数据库和地图中分别构建表达地理空间信息的地理要素空间和地图要素空间;地理要素空间中的空间关系是基于欧式空间原理建立的,而地图要素空间中的空间关系则是用视觉模型来刻画.据此,提出以地理...     

模糊集合论用于制图综合中地图物体选取结构模型的研究

地图物体选取的定额模型和结构模型对机助制图综合和地图数据库专家系统中是缺一不可的。结构模型是在选取定额数量的控制下,解决具体选取那些物体,而研究某物体的选取须考虑的因素甚多,並且其间关系是隐会的,普遍存在模糊性。因而采用传统的二值逻辑来处理会既麻烦又损失较多的制图信息。本文以河流选取为例,用模糊集合理论对其建立结构模型进行初步探讨,并用简单样图说明方法和步骤。     

顾及形态特征和语义信息的双线道路识别方法

双线道路识别与提取是城市路网综合的关键。提出了一种城市双线道路提取的方法。在构建好的道路网眼的基础上,综合考虑双线道路网眼形态特征以及构成网眼路段之间的语义相似度,设计了识别双线道路网眼的综合指标。通过判断网眼综合指标确定最终的双线道路网眼,最后根据识别出的双线道路网眼提取出双线道路。实验表明,该方法能有效提取出城市道路数据中的双线道路。     

顾及双线道路特征的变化信息提取方法

在城市双线道路数据更新的需求下,通过分析已有要素匹配方法,提出了一种顾及双线道路特征的单、双线道路匹配方法,用于提取城市双线道路增量更新中的变化信息。为保证双线道路的整体性,将双线道路多边形作为匹配对象,通过分析旧单线道路与多边形的方向、长度以及位置关系设计了单、双线道路匹配综合指标计算模型;然后,根据匹配综合指标确定单、双线道路匹配关系并提取变化信息。实验结果表明,该方法能够较好地满足双线道路更新中变化信息提取的要求,具有一定的实用性。     

地图模糊矩阵模型与制图术语表述数学化研究

笔者在过去所研究地图模糊矩阵模型的基础上,进一步探讨了建立地图模糊矩阵模型问题,通过矩阵运算来对地图学中有关制图综合、图象变换等概念给出了数学定义,从而使概念表述数学化。     

数字环境下地图综合结果自动评价模型的研究与应用

在对数字环境下地图综合的新含义和新任务进行分析的基础上 ,讨论了地图自动综合的评价标准和综合指标 ,提出了一种大比例尺地图综合结果自动评价模型 ,并利用该模型开发了一个评价模块内置到深圳市规划国土局开发研制的地图综合软件 Auto Map中。此模块可对地图各种要素进行地图综合结果自动评价分析。最后利用深圳市 32幅要综合的 1∶ 10 0 0 0的地图对本文提出的模型和开发的模块进行了全面的实验研究。