基于分形理论的土地利用现状多边形制图综合研究

摘要

自动制图综合一直是地图制图学的研究重点，同时也是国内外的研究热点之一。长期以来，众多的地图制图人员和地图学家在该领域进行了探讨和研究，并取得了较为丰富的研究成果。其中，将分形理论引入自动制图综合中，使制图综合有了新的研究思路和方向，而土地利用现状制图综合比一般的制图综合有着更多的具体要求，因此将分形理论应用到土地利用现状制图综合中，也有很重要的意义。
　　本文在研究了制图综合、土地利用现状制图综合和分形理论的基本内容和和相关概念以及三者间的关系后，以多边形要素为目标对象，从多边形数量选取、结构与语义选取及多边形轮廓简化（重点）方面探讨了基于分形理论实现土地利用现状多边形的自动制图综合，并提出了一种相应的算法。具体研究思路为首先在研究了前人的研究成果后讨论了制图综合、土地利用现状制图综合和分形理论的相关内容；其次，对多边形数量选取、结构与语义选取模型进行初步探讨；再次，详细地探讨了经典压缩算法——Douglas-Peucker算法的内容及特性，引入遗传算法，提出了初始阈值及分形维数自动确定的方法；同时，根据分维数的大小与曲线结构复杂度的关系，提出了多边形轮廓分段处理的思路；然后，根据所提出的算法对土地图斑轮廓进行实验和论证；最后，利用ArcGIS for Desktop插件编程思想实现土地利用现状多边形要素制图综合，并应用此插件对洛川县土地图斑集进行处理，实现洛川县土地利用现状图斑集从1:10000到1:50000的制图综合，并对综合结果做出评价。
　　通过本文实验结果的测试与对比，发现利用本文所提出的制图综合算法能够很好地实现土地利用现状多边形的自动制图综合，在保证原图的结构特征下可以大幅度地减少综合前的点数，有着良好的压缩率和效率。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究目的与内容

1.4研究方法

1.5文章结构安排

第二章 土地利用现状制图综合理论基础

2.1制图综合

2.2土地利用现状制图综合

第三章 分形理论

3.1分形理论概述

3.2分形的定义

3.3分形维数

3.4几种典型的分形图形

3.5分维估值的方法研究

3.6无标度区及其判定

第四章 多边形的制图综合

4.1无标度区间自动确定

4.2多边形要素综合与比例尺的关系

4.3初始阈值自动确定思想

4.4自动分段的处理

4.5多边形自动综合算法

第五章 土地利用现状多边形制图综合功能开发

5.1插件技术与.Net平台

5.2插件式GIS的开发方式

5.3多边形制图综合插件开发

第六章 实例研究

6.1研究区概况

6.2土地利用现状制图综合的内容

6.3综合结果与分析

结论

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢