利用层次分析法匹配面状居民地

针对目前居民地要素匹配中相似性度量权值设置较为随意的问题,提出一种利用层次分析法匹配面状居民地的方法。首先,根据相似性指标确定相似性权值;其次,通过层次分析法使权重的计算变得合理,进而生成综合指标评价模型;最后实现居民地要素匹配。实验证明了该方法的有效性和科学性。     

线要素几何信息量度量方法

目的 提出了基于弯曲的线要素几何信息量的度量方法。首先利用拐点识别线要素弯曲,将线要素几何结构分解为一组有序弯曲。进而基于地图信息产生的差异性和多样性特征本质,从元素层次的弯曲形态、邻域层次的弯曲拓扑和整体层次的弯曲分布来描述弯曲序列的空间特征,并提出相应的几何信息分类,即弯曲几何形状信息、弯曲几何拓扑信息和弯曲几何分布信息。然后针对不同类型的几何信息,分别建立各层次空间特征描述指标,在此基础上提出相应的信息量度量方法。实验验证了本文方法的可行性和合理性。     

节点相似度辅助下的线要素匹配方法设计

同名要素匹配是空间数据集成、更新和融合的关键技术。针对要素匹配中不同尺度数据构成差异但拓扑结构相似的问题,本文提出一种基于节点相似度的线要素匹配方法。该方法以线要素节点为主要特征,选取了方向、距离等相似性度量指标,并构建了拓扑、方向和距离三类约束,在此基础上,设计了一种基于拓扑关系和空间位置的匹配模型,实现了线要素特征点的相似性匹配。采用大规模道路网进行试验,试验结果表明,该方法切实可行,能够有效解决复杂线要素匹配问题。     

基于拓扑相似性的道路网综合模型

针对道路网综合时须保持道路网眼空间分布特征这一基本要求,在讨论道路网眼拓扑形式化描述的基础上提出了一种基于拓扑相似性的道路网综合模型。该模型通过制定道路网拓扑相似性评价指标来进行道路网综合方案选择,同时针对拓扑相似性相同的不同道路删除方案,进一步提出了利用道路形状加以评价的方法。结果表明,该模型原理正确,无论对于保持道路网眼空间分布还是形状特征都具有很好的效果。     

基于拓扑相似性的道路网综合模型

针对道路网综合时须保持道路网眼空间分布特征这一基本要求,在讨论道路网眼拓扑形式化描述的基础上提出了一种基于拓扑相似性的道路网综合模型.该模型通过制定道路网拓扑相似性评价指标来进行道路网综合方案选择,同时针对拓扑相似性相同的不同道路删除方案,进一步提出了利用道路形状加以评价的方法.结果表明,该模型原理正确,无论对于保持道路网眼空间分布还是形状特征都具有很好的效果.     

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。     

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。     

顾及线状要素综合要求的Morphing算法

提出了一种基于弯曲结构匹配的线状要素Morphing方法。针对不同尺度下的线状要素,通过建立约束Delaunay三角网,根据三角形的不同特征构建能够表达弯曲特征层次性的多叉树。基于多叉树结构进行匹配得到对应弯曲,对对应弯曲进行重要性评价,以尺度为依据舍去次要弯曲,从而得到任意尺度下的中间图形。实验结果表明,所提出的利用弯曲结构匹配的线状要素Morphing方法满足线状要素的综合要求,能保持线状要素上的曲折系数和弯曲个数对比,实现光滑渐变的连续综合效果。     

基于植被分布特征的森林景观建模方法

在虚拟地理环境中如何快速地生成具有特定空间格局的森林景观是一个具有挑战的问题。现有的研究主要以模拟或随机的方式确定树木的位置,但难以反映每个树种的分布特征。本文提出了一种基于图的中性景观模型,根据指定的景观指数生成特定组成结构和空间配置的森林景观。模型将格网随机划分为若干不规则的区域,并将其转化为对应的区域邻接图,通过源节点的受限生长生成特定大小和形状的图斑。相比其他中性景观模型,该模型在可控性和灵活性上具有优势,能对每种类型的景观特征分别进行表达。最后根据模型生成的森林景观确定树木的位置与种类。本方法不仅能为植被场景的可视化提供合理的植被分布,而且能反映森林景观的空间分布特征,为虚拟森林环境中的林业规划决策以及植被分布规律认知提供一定的支持。     

层次树的曲线弯曲拓扑结构描述方法

针对目前曲线弯曲拓扑结构描述中存在弯曲不符合人的视觉感受等问题,提出一种利用弯曲层次树描述曲线拓扑结构的方法。该法利用双缓冲区变换识别曲线上的弯曲,通过控制变换宽度提取不同层次上的弯曲,根据得到的弯曲构建弯曲层次树,树的结点代表不同的弯曲,同一层结点表示弯曲之间相邻关系,不同层结点表示弯曲之间的嵌套关系。最后通过该方法在曲线综合中的实验验证了其在曲线特征形态的保持中的优势。该文对曲线拓扑结构的描述具有一定的参考价值。     

零散多边形综合质量评价研究

研究了零散多边形综合的质量评价,采用定性和定量相结合的方法,通过描述要素特征确定各要素特征的评价指标,然后整合各特征评价结果,得到地图综合的整体质量评价结果。以土地利用图中的农村居民点综合为例,介绍了其质量评价的过程,验证所提方法的可行性。     

一种利用模拟退火思想的线状要素Morphing方法

提出一种基于模拟退火思想的线状要素Morphing方法,针对同名线状要素在大小比例尺卜的两种表达,首先利用约束Dclaunay三角网提取小比例尺地图上线状要素的弯曲特征点,然后采用模拟退火技术在特征点与大比例尺线状数据顶点之间建立全局最优匹配,匹配结果将两线状要素分割成多对对应线段,最后针对每一对对应线段采用常规线性插值方法进行Morphing插值。模拟算例和实际数据实验证明,该方法较好地顾及了线状要素尺度变换过程中的弯曲化简、删除、夸大、典型化等综合操作,变换结果能有效地保持原线状要素的结构特征,提高了Morphing变换的精度。     

Morphing Linear Features Based on Their Entire Structures

In this article, a new morphing method is proposed for two linear features at different scales, based on their entire structures (MLBES in abbreviation). First, the bend structures of the linear features are identified by using a constrained Delaunay triangulation (CDT in abbreviation) model and represented by binary bend‐structure trees. By matching the independent bends represented by the bend‐structure trees, corresponding independent bends are obtained. These corresponding independent bends are further used to match their child bends based on hierarchical bend structures so that corresponding bends are obtained. On this basis, the two linear features are split into pairs of corresponding subpolylines by the start and end points of the corresponding bends. Second, structures of the corresponding subpolylines are identified by the Douglas‐Peucker algorithm and represented by binary line generalization trees (BLG‐trees in abbreviation). The corresponding subpolylines are split into smaller corresponding subpolylines by matching the nodes of the BLG‐trees. Third, the corresponding points are identified by using the linear interpolation algorithm for every pair of corresponding subpolylines. Finally, straight‐line trajectories are employed to generate a family of intermediate‐scale linear features. By comparison with other methods, it is found that MLBES is accurate and efficient.     

一种基于形状上下文特征匹配的线状要素Morphing方法

提出了一种基于上下文特征的形状匹配方法,并将其用于线状要素的Morphing变换。首先通过计算每个点的形状上下文,建立形状直方图,然后通过直方图匹配找到同名实体在大小比例尺下轮廓点的最佳匹配关系。根据点的匹配关系,得到对应线段。最后通过分段线性内插实现线状要素的连续尺度变换。实验结果表明,基于形状上下文的轮廓点集匹配方法不需要标志点或者关键点,适应性较强,可以有效地实现形状匹配,极大地提高Morphing变换的精度。     

多尺度空间线状实体形状相似关系的表达与度量

本文对空间数据多尺度表达中线状实体综合前后的形状相似性进行了描述、分析和研究。通过调查统计,得出了衡量线状实体形状相似程度的两个重要参量SIMⅠ、SIMⅡ,基于这两个参量给出了空间线状实体形状相似性的定义以及在不同尺度下线状实体形状相似性的度量方法,并用实例进行验证。为空间数据多尺度表达时线状实体的形状表达提供了一种分析和评价手段。     

以直角方式转折的面状要素图形简化方法

讨论了面状要素图形轮廓简化的一些规则以及面的空间知识获取方法,结合以直角方式转折的面状要素图形轮廓的特点,重点讨论了其图形渐进式简化方法。     

曲线弯曲深度层次结构的二叉树表达

地图综合要顾及目标的几何特征、语义特征和拓扑特征，其中地理意义是控制综合算子系统、参量调整的决定性因素。就线状要素而言，单从角度、距离、矢高等几何特征出发设计的曲线化简算法只能算作对曲线坐标串的几何压缩，不是真正意义上的地图综合。由于曲线的弯曲特征在表达线状地物地理特征上具有重要意义，对弯曲特征的识别、结构描述及操作分析成为目前线要素制图综合的研究热点。本文基于约束Delaunay三角网模型提出一种方法描述曲线弯曲特征在深度上的层次结构，对曲线上的矢量点构建三角网，在三角网覆盖区域里，由外向内进行三角形的“剥皮”操作，根据“剥皮”操作，根据“剥皮”进行过程中遇到的特征三角形构建二叉树，实现大弯曲套小弯曲层次结构的表达。该方法基于Gestalt对称性、连续性原则、对二叉树结点进行考察，可提取认知意义上的真正弯曲。本文同时给出了弯曲特征二叉树在多边形（闭合曲线）综合化简中的算法设计及实验结果。     

Quantitative relations between spatial similarity degree and map scale change of individual linear objects in multi-scale map spaces

Quantitative relations between spatial similarity degree and map scale change in multi-scale map spaces play important roles in map generalization and construction of spatial data infrastructure. Nevertheless, no achievements have been made regarding this issue. To fill the gap, this paper firstly proposes a model for calculating spatial similarity degrees between an individual linear object at one scale and its generalized counterpart at the other scale. Then psychological experiments are designed to validate the new model, taking four different individual linear objects at five different scales as test samples. The experiments have shown that spatial similarity degrees calculated by the new model can be accepted by a majority of the subjects. After this, it constructs a formula that can calculate spatial similarity degree using map scale change (and vice versa) for individual linear objects in multi-scale map spaces by the curve fitting method using the point data from the psychological experiments. Both the formula and the model can calculate quantitative relations between spatial similarity degree and map scale change of individual linear objects in multi-scale map spaces, which facilitates automation of map generalization algorithms for linear features.     

土地利用图中线状要素综合的质量评价

作为土地利用图综合的一个重要组成部分,线状要素综合质量的好坏对于有效提高自动制图综合的正确率具有重要意义。本文基于模糊综合评判理论对土地利用图中线状要素的综合进行了质量评价。首先,基于制图综合约束,确定评价指标体系,组成评价因素集;其次,在确定评判集和权重集的基础上,建立线状要素综合质量评价模型;最后,利用试验验证了评价方法的有效性。该研究为客观评价土地利用图中线状要素的综合质量提供了新的思路。