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。     

水文等值线图特征要素提取研究

阐述了特征要素对水文等值线图网格化的重要性.通过比较分析两种经典的数学形态学骨架提取算法的应用效果,认为最大数字圆盘定义的骨架更接近于水文等值线图的特征要素分布.针对由最大数字圆盘算法得到的骨架线存在的一些不足,对其作消噪、粘合和细化等进一步改进处理.对相关结构元素的形状和大小给出建议.     

GIS-based weights-of-evidence modelling of rainfall-induced landslides in small catchments for landslide susceptibility mapping

Landslide susceptibility mapping is a vital tool for disaster management and planning development activities in mountainous terrains of tropical and subtropical environments. In this paper, the weights-of-evidence modelling was applied, within a geographical information system (GIS), to derive landslide susceptibility map of two small catchments of Shikoku, Japan. The objective of this paper is to evaluate the importance of weights-of-evidence modelling in the generation of landslide susceptibility maps in relatively small catchments having an area less than 4 sq km. For the study area in Moriyuki and Monnyu catchments, northeast Shikoku Island in west Japan, a data set was generated at scale 1:5,000. Relevant thematic maps representing various factors (e.g. slope, aspect, relief, flow accumulation, soil depth, soil type, land use and distance to road) that are related to landslide activity were generated using field data and GIS techniques. Both catchments have homogeneous geology and only consist of Cretaceous granitic rock. Thus, bedrock geology was not considered in data layering during GIS analysis. Success rates were also estimated to evaluate the accuracy of landslide susceptibility maps and the weights-of-evidence modelling was found useful in landslide susceptibility mapping of small catchments.     

Using CORINE land cover and the point survey LUCAS for area estimation

CORINE land cover 2000 (CLC2000) is a European land cover map produced by photo-interpretation of Landsat ETM+ images. Its direct use for area estimation can be strongly biased and does not generally report single crops. CLC areas need to be calibrated to give acceptable statistical results.LUCAS (land use/cover area frame survey) is a point survey carried out in 2001 and 2003 in the European Union (EU15) on a systematic sample of clusters of points. LUCAS is especially useful for area estimation in geographic units that do not coincide with administrative regions, such as set of coastal areas defined with a 10 km buffer. Some variance estimation issues with systematic sampling of clusters are analysed.The contingency table obtained overlaying CLC and LUCAS gives the fine scale composition of CLC classes. Using CLC for post-stratification of LUCAS is equivalent to the direct calibration estimator when the sampling units are points. Stratification is easier to adapt to a scheme in which the sampling units are the clusters of points used in LUCAS 2001/2003.     

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。     

顾及纹理特征的航空影像自适应密集匹配方法

半全局匹配实质是在视差连续性假设下的离散优化方法。为克服视差断裂带影响,依赖一组参数控制视差不一致性。若参数过小,在平面内难以保证视差连续性,产生明显噪声,导致凹凸不平现象;若参数过大,将致使物体表面过于平滑,难以保留视差断裂等重要特征。为克服上述问题,本文提出了一种顾及纹理特征的自适应密集匹配方法:首先,检测影像纹理特征并定量表达纹理丰富性程度;其次,依据纹理丰富程度与视差差异存在正相关的规则知识,实现匹配参数依据纹理信息的自适应选择;最后,采用上述参数进行自适应的半全局匹配。通过ISPRS基准数据集和国产SWDC-5获取的倾斜影像进行试验分析证明,本文方法能够有效减少低纹理区域匹配噪声,同时更有效保留边缘特征。     

特征分类与邻近图相结合的建筑物群空间分布特征提取方法

建筑物群综合过程中需要对建筑物群空间分布特征进行认知和识别。本文在分析国内外相关研究的基础上,从描述建筑物空间特征的大量指标中,利用主成份分析方法,总结并提出了有代表性的建筑物空间特征指标集:凸包面积、紧密度IPQ指标、边数和最小面积外接矩形方向,并基于这些指标研究了建筑物群的分类。在利用最小生成树邻近图(MST)划分建筑物空间子群时,考虑了建筑物成群与所处地理环境(河流和道路等因素)的关系。另外,基于最邻近图(NNG)、MST、相对邻近图(RNG)和Gabriel图(GG)4种建筑物群邻近图,提出了自动识别具有特定空间排列建筑物子群的方法,并比较分析了识别结果的影响因素和可用性。最后,选择北京某地区建筑物群为试验对象,实现了对建筑物群的分类和空间聚类,并提取了其中直线型空间排列的建筑物子群。     

手绘地图开域空间方向关系检索法

为满足智能化检索地理信息的需求,提出一种基于开域空间方向关系的手绘地图检索方法。首先设计了一种适用于手绘地图检索的开域空间方向关系描述模型。该模型通过开域既能自适应精确描述,又可通过松弛化策略模糊描述手绘对象间方向关系。提出基于开域空间方向关系的手绘地图检索流程,建立了R树空间索引和方向关系相似度计算模型,给出了输出结果的评价方法。采用实际数据的试验结果表明,该方法可在较大范围地图场景中有效检索到排名靠前的结果。     

顾及拓扑关系的立体影像直线特征可靠匹配算法

针对单直线匹配过程中缺乏考虑邻近直线特征之间关系,纹理断裂处单一直线描述符的弱可靠性,提出了一种顾及拓扑关系的立体影像直线特征可靠匹配算法。该算法首先根据直线间距离、角度等基本拓扑关系对参考影像、搜索影像上提取的直线进行编组;然后将编组得到的直线组作为匹配基元,充分利用直线特征组内的拓扑关系,依次采用核线约束、单应矩阵约束、象限约束、不规则三角形区域灰度相关约束对其进行匹配;最后将同名直线组分裂为两对同名单直线、并对分裂后的结果进行整合、拟合、检核等后处理,得到"一对一"的同名直线。选取典型纹理特征的航空影像和近景影像进行参数分析及直线匹配试验,结果表明,本文算法能获取可靠的直线匹配结果。     

基于激光反射率的点云与图像自动融合

提出一个基于激光反射率的点云图像自动融合算法,数字图像与点云反射率图像特征点匹配,得到数字图像特征点像点坐标和相应物点物方空间坐标对,采用直接线性变换算法(DLT)建立点云数据反投影至二维图像点的投影模型,实现点云图像自动融合,得到目标表面的全面信息,包括物体表面三维坐标和纹理信息。自动地实现点云图像融合,无需人工参与,提高效率和准确率,同时结合实验验证该算法的可行性。