地图道路与居民地协同综合方法研究

摘要

随着地理空间信息技术的迅猛发展和城市化建设步伐的不断加快，多尺度地理空间数据库建设及其一体化更新的任务需求日益繁重。为了适应国民经济、社会发展对于基础地理信息数据现势性及实时更新的需求，作为现代地图制图的核心环节以及地图数据生产与更新、特征信息提取、可视化表达以及地学尺度分析的重要手段空间数据的自动综合的已成为一个亟需解决的关键问题。由于地理信息的复杂性，现有的面向单一要素或者依靠单一方法的自动综合机制不可能实现自动综合的全面解决。因此考虑多要素之间的相互作用与相互制约关系，建立直接面向多要素的综合模式，已成为急需探讨和深入研究的重要课题。
　　 从单要素到多要素的综合必需经历一个循序渐进的发展过程。本文以道路和居民地这一对紧密相关的显著地图要素为研究对象，以两者之间的协同关系和协同过程为研究内容，将协同关系分为拓扑关系、邻近关系、结构关系这三种类型展开研究，主要借助约束Delaunay三角网及其Voronoi对偶图等计算几何工具，建立起这两种制图要素之间的协同关系及其表达。要素间协同关系是作为综合实施之前地图分析的主要内容，在协同综合过程中扮演空间约束的角色，在一定程度上能够确保综合结果的有效性。在道路与居民地之间，选择道路作为启动协同综合过程的主控要素，设计了道路选取与居民地合并协同综合模型和道路化简与居民地移位协同综合模型。在道路选取与居民地合并协同综合模型中，道路结构化选取的结果作为居民地聚类合并的空间约束，出于地图清晰性的要求对合并后的居民地进行化简，为此提出了基于凹部结构识别的建筑物多边形渐进式化简综合模型。在道路化简与居民地移位协同综合模型中，对于道路曲线化简导致的与居民地之间的冲突，以道路为固定目标，相对道路将居民地移位，根据居民地与道路的邻近情况将居民地分为四个类型，每个类型对应不同的移位操作，使移位结果更为合理。最后通过综合实验验证了以上方法的合理性与有效性。