多图幅数字海洋地图无缝拼接算法研究

摘要

随着社会信息化程度的不断深入，地理信息系统（Geographic Information System）的应用领域日益扩大，出现了数字地球、数字海洋等典型的GIS应用系统。本论文的研究内容来源于国家海洋局“数字海洋”908专项科研课题“海量地图数据库服务器技术”，旨在解决矢量格式的数字海图无缝组织问题。在数字海洋系统中，数字海图分幅存储、图幅重叠等特点使得完整的海洋地理空间发生人为的割裂，影响了海洋空间数据源的准确性及完整性，不利于海洋地理信息系统的功能发挥。数字海图的无缝拼接能生成逻辑无缝、物理无缝的地图数据，将现实世界中局部连续的海洋地图在计算机中实现连续存储，维护描述同一地物的多个部分的逻辑一致性，保障了空间数据在使用上的连贯性，对于海洋地理空间连续可视化、空间分析的正确性具有重要意义。 本文以矢量格式的数字海图为研究对象，介绍了数字海图的分类、特点和存储结构，分析了数字海图缝隙形成的根源。在此基础上，论文针对点、线、面三种矢量地图缝隙的具体情况分别设计并实现了三种矢量地图的无缝拼接算法。对于拼接情况比较复杂的面矢量地图，论文比较了多种拼接算法性能，选取了一套合适的算法，提高了面图层拼接的准确率。此外，论文还提出并实现了多图幅拼接算法。 目前，本论文研究的无缝拼接算法已在系统中应用，拼接效果优于商业软件ArcGIS的拼接效果，达到了预期的研究目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 研究背景

1.1 GIS简述

1.1.1什么是GIS

1.1.2 GIS的作用

1.1.3 GIS的发展现状

1.2地图拼接相关背景

1.2.1地图拼接的意义

1.2.2拼接算法概况

1.3论文工作

1.4论文安排

第二章数字海图的基本概念

2.1数字海图的分类

2.2数字海图的格式

2.3数字海图的特点

2.3.1分幅存储

2.3.2海量数据

2.4数字海图缝隙的来源

2.5逻辑无缝及物理无缝

2.6图幅拼接条件

第三章矢量数字海图拼接算法研究

3.1矢量数字海图无缝拼接现状

3.2无缝拼接开发平台——ArcGIS Engine

3.3矢量海洋地图无缝拼接算法设计

3.3.1图幅预处理

3.3.2点图层拼接

3.3.3线图层拼接

3.3.4面图层拼接

第四章算法实现

4.1点图层拼接结果

4.2线图层拼接结果

4.3面图层拼接结果

第五章 结束语和展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

作者攻读硕士学位期间参加的科研项目