利用松弛标记法进行空间场景匹配

相似性度量是地理学中的关键组成部分,被广泛应用于空间检索、空间信息整合及空间数据挖掘中。因为空间场景中实体个数的差异及空间对象间的关系难以精确相等,若执行空间场景的完全精确匹配,可能会使得检索结果为空。顾及尺度差异,从空间场景中进行空间语义理解,建立了多尺度空间场景的形式化描述模型,并提取场景中稳定的特征构建空间场景特征矩阵。建立场景间的初始匹配概率矩阵后,基于松弛标记法迭代更新概率矩阵,直到矩阵收敛于一全局最小值并确定匹配的实体对,从而进行空间场景相似性评估。采用武汉居民地域数据进行场景匹配实验,并对不同邻域搜索半径下的匹配时间及精确度进行对比与分析,实验结果表明,基于松弛标记法的空间场景匹配方法具有较高的精确度。     

多比例尺空间数据库更新技术研究

提出了基于CHT_EUR空间数据库模型的多比例尺空间数据库更新方案。该方案通过空间要素匹配和属性对比对发生变更的数据进行自动识别，并且能通过基于地理对象构建的关联关系实现多尺度空间数据的联动更新，有效地解决了多比例尺数据不一致的问题。     

利用网络图进行高分辨率航空多视影像密集匹配

提出了一种基于网络图的高分辨率航空多视影像密集匹配算法。首先利用影像间的重叠关系和方向确定候选立体像对并构建网络图;在立体像对密集匹配阶段,引入导向中值滤波采用由粗到精的改进半全局匹配(SGM)算法进行双向视差图生成;最后基于所有立体像对构建的网络图完成多视影像间的密集点云生成及融合。试验选取了ISPRS的Vaihingen航空影像和ISPRS/EuroSDR项目的苏黎世倾斜下视影像进行试验,结果表明:本文算法对高分辨率多视影像密集匹配是有效可行的,无论在匹配完整性、效率、精度上都能获取较好的结果,重建的密集点云平均反投影误差的中误差可以达到亚像素级精度,实际精度可以达到1.5倍GSD,并且在建筑物、植被、水体等视差不连续、弱纹理或重复纹理区域也取得了较好的匹配结果。     

一种利用流形学习进行多影像匹配的方法

提出了一种利用流形学习方法进行多影像匹配的算法。通过两组宽基线序列影像的匹配实验,并与LE-SIFT方法、SVD-SIFT方法和基于局部线性映射的LLE-SVD方法进行了对比分析。结果表明,本文方法在获得多幅影像的共同匹配结果和利用多幅影像之间的约束实现两幅影像匹配的结果上都优于现有方法。     

顾及尺度变化和数据更新的道路网匹配算法

道路网数据匹配是地理空间数据库进行变化探测和数据更新的重要前提,不同比例尺下的道路网之间的匹配是一个非常重要的部分。本文总结和分析了道路网匹配的已有算法,针对不同比例尺道路网之间的匹配可能存在的问题和难点,设计了一个融合多种匹配技术的算法。在考虑不同比例尺下道路网数据的特点基础上,改进了空间场景结构的评价方法;分析了stroke匹配算法在不同比例尺道路网数据下的局限性,提出了一种可针对不同比例尺下道路数据存在变化与更新的stroke部分匹配算法。试验表明,文中所提出的方法能够适应不同比例尺下道路网的匹配,匹配效果较好,运行效率较高。     

一种空间关系相似性约束的居民地匹配算法

从分析人在寻找陌生地物时的思维习惯入手,在居民地匹配过程中引入了空间关系相似性约束。对两个居民地之间的拓扑关系、距离关系和方向关系的相似性进行了分析,并提出了符合人认知习惯的离散化计算方法。在匹配过程中,以突出居民地作为起始对象,以已匹配居民地作为参照,对未匹配居民地按空间邻近原则进行广度优先搜索,利用空间关系相似性约束来缩小匹配目标备选集,实现了空间关系有序的精确匹配。最后,对已匹配对象实施了基于邻近对象空间关系相似性校验的匹配质量检查。实验结果表明,该算法在待匹配数据位移较大、居民地对象形状同质化较高的情况下优势明显,能够有效提升匹配精度。     

结合空间相关性的城市热点路段提取方法

城市机动车的数量急剧增加给城市带来了严重的交通拥堵问题。为了缓解城市交通压力,本文提出一种城市热点路段的提取方法。该方法首先结合出租车轨迹数据,依据拓扑邻接的规则建立了空间权重矩阵;然后对各个路段交通量的全局相关性进行分析,并通过局部相关统计量提取了城市交通热点路段,对工作日不同时段内的交通热点路段分布进行了分析;最后通过VISSIM软件对已提取的热点路段进行仿真,得到待验证路段的热点路段隶属程度为0.512,从而表明该算法能够有效地提取城市交通的热点路段。     

利用FME进行空间数据库更新的实用方法

对空间数据库的更新模式进行探索,将空间数据库按照更新的精细程度分为区域级更新和要素级更新.针对两种方式的更新模式,以SDE空间数据库为例,根据要素空间拓扑关系,使用FME Workbench创建更新模板对数据库数据进行更新.     

利用遥感影像图进行地名更新

随着测绘新技术的发展,传统的测绘工艺正在发生革命性变革,外业测量工业已经逐步减少。如何与测绘新技术结合,有针对性的采取有关手段核实更新地名变化,扭转目前地名更新周期长的状况,是地名数据库维护工作亟待解决的问题。将影像数据与地名数据叠加分析,可以判断出实体的类型、位置的主化,并分析实体与地名数据的匹配情况,从而达到监测地名变化的目的,为地名数据更新提供新的手段。     

三维场景可视化中的模型匹配方法研究

三维可视化已成为地理信息展示表达的主要方式之一。该文针对三维模型场景集成可视化中的地物模型与地形模型难以无缝匹配的问题,研究了一种基于Delaunay三角剖分的改造融合方法,通过实验验证,能够有效实现二者的紧密匹配。同时,为提高实际作业效率,该文还提出并实现了面向大范围海量三维数据组织的层—区—块—模型的4层索引机制。     

基于空间相似性的面实体匹配算法研究

同一地物在不同来源的地图上通常存在着差异,其识别或匹配对于不同数据源的地图编制来说很关键。面状地物要素在很多地图表示中都占有很大的比例。基于人眼综合已有信息来识别同名实体的思想,本文提出了基于空间相似性的面实体匹配算法。该算法将面实体作为一个整体看待,采用加权平均法来综合面实体的位置、形状、大小等特征的相似度,进而根据获得的总相似度大小确定匹配实体。算法在确定位置相似度时选择形状中心点对面实体进行惟一标识;采用形状描述函数来计算形状相似度,不容易受各种干扰而影响精度,避免了形状信息的丢失;面实体的大小通过其覆盖面积来度量。实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。     

基于空间关系约束的虚拟高速铁路场景建模研究

在虚拟地理空间中开展复杂科学实验和管理分析,是目前及未来发展的一个重要趋势。本文对高速铁路场景中的线路、地物和地形对象的关系进行了详细分析,提出了基于空间关系描述的虚拟高速铁路场景建模方法。通过XML标记语言对线路、地物和地形的空间关系进行统一描述,引导和规范场景建模过程中的模型点位计算和地形处理过程。详细讨论了虚拟高速铁路的场景建模流程、场景对象空间关系定义、模型点位计算方法以及地形处理方法,并选择案例区域进行试验。试验结果表明该方法能够有效地理清虚拟场景中各种对象间的关系,从而可以快速建设符合现实标准的、具有高度仿真感觉的虚拟高速铁路场景。     

一种应用三角形划分的空间对象形状匹配方法

为解决现有空间对象形状相似性匹配准确率较低的问题,提出一种应用三角形划分的形状相似性匹配方法。该方法按形状主方向对面状空间对象进行分割,按串联、并联和组合形式对空间对象进行三角形划分,准确描述面状空间对象的形状特征,度量空间对象间的形状相似性。通过形状数据集匹配、不同年份面状水系图层匹配和矢量地图草图检索,测试本方法的形状检索性能,并和其他空间对象形状匹配方法进行对比。实验结果表明,本方法具有更高的形状检索准确率。三角形划分形状匹配方法具有平移、旋转、尺度不变性和较强的形状描述识别能力。     

一种新的基于空间关系的特征匹配方法

特征匹配是基于特征图像配准方法的难点之一,利用空间关系的策略是解决它的一种可靠途径.首先从理论上统一基于空间关系的特征匹配方法的数学模型,然后详细剖析已有几种经典方法定义的全局一致性度量准则存在的问题,最后提出一种新的解决方法.该方法采用高斯分布描述匹配特征对的空间位置在变换模型约束下存在的不一致性,由此定义全局一致性度量准则,使它在平滑连贯性和全局最优解的突出性等方面比已有准则有较大改善,同时该准则中涉及的惟一参数--高斯分布的方差--对它的全局最优解的突出性影响较小,保证提出准则的稳健性.针对新定义准则的最优化求解问题,本文设计一个两步迭代优化算法.用大量实际图像测试本文提出的方法,并将它与几种经典方法进行比较,实验结果表明本文提出的方法是正确和稳健的.     

基于XML的多级异构空间数据库的同步架构

分析了多级异构空间数据库同步的关键问题和难点,提出了一种基于XML的多级异构空间数据的同步架构,该架构在“全国国土资源数据交换中心试点建设项目”中得到成功应用。     

基于多元模糊推理的空间分类匹配模型研究

空间分类匹配是智能GIS研究领域的热点问题,具有重要的理论和实践意义。本文深入分析了现有匹配技术的不足,提出了基于模糊推理规则进行空间分类匹配的通用算法框架,并重点解决了指标集的“模糊隶属度”转化问题,对其正确性和实用性在ArcGIS 9.3平台上进行了验证。     

利用地标空间关系约束的点实体匹配方法

针对传统的点实体匹配方法的不足,提出了利用地标空间关系约束的点实体匹配方法。该方法以参考点实体、候选匹配点实体与其邻域内的同名地标之间的空间关系为基础构造距离特征向量和方向特征向量,基于距离特征向量和方向特征向量计算点实体的相似度,进而确定点同名实体。实验结果表明,该方法在点同名实体空间位置偏差较大的情况下依然能够取得很好的效果,验证了该方法的有效性。     

基于结构化空间关系信息的结点层次匹配方法

提出了一种基于结构化空间关系信息的结点层次匹配方法。指出了在结点匹配中存在的不足,在此基础上,顾及结点及其连接弧段的结构特征,结合距离、拓扑和方向三类约束,对候选匹配点进行逐层筛选,以得到最佳匹配结果。实验表明,该匹配方法是一种行之有效的方法。     

地面起伏对成像及雷达景象匹配的影响

景象匹配是飞行器导航与定位的一种重要手段,其中的雷达图像匹配由于具有全天候的特征而受到人们的重视.在分析了实时雷达图像成像方式的基础上,具体分析了地面高程起伏对雷达图像构像的影响,并进一步推导出在实时雷达图像上,图像像点位移与地面高程起伏的具体关系;以及为了保证一定的匹配定位精度,对于实飞地区地面起伏的定量要求.同时还对导航定位匹配所用的参考基准图受地面高程起伏的影响情况进行了定量的分析,并对理论情况和实际图像进行了计算分析与比较,最后得出在给定匹配精度的情况下,生成参考图时对成像区域内点之间的高差限制要求.     

地形起伏对雷达景象实际匹配影响初探

雷达景象匹配由于具有全天候的特征,在飞行器导航与定位中受到重视,但因为地形起伏影响,实际地物在雷达景象上的成像会发生变形与移位,这将影响实时雷达景象与参考基准图匹配的精度。根据实时雷达景象的成像方式,利用参考基准图模拟出地面平坦条件下的模拟雷达图一;并利用DEM数据,采用纠正方法,在该模拟雷达图上引入地面起伏因素的影响,得到地面起伏情况下的实际成像——模拟雷达图二。试验中,将同一地区的两类模拟雷达实时图分别与参考基准图影像进行匹配,比较匹配的结果,针对其匹配差异分析地面起伏对雷达景象匹配的实际影响,最后得出结论——实际地面在雷达图上的成像特征是影响匹配的最主要因素,地形起伏对匹配的影响与地面特征的分布有关,只有起伏区域存在明显地物特征时才会对匹配产生影响。