基于复杂网络的道路网拓扑结构信息度量

摘要

地图是空间信息传输的重要工具,地图拓扑结构信息的有效度量对地图更新、多尺度表达、制图综合等十分重要。信息熵已被用于描述地图信息,但对地图拓扑结构信息熵的研究多局限于单一层次或尺度,缺乏系统、多层次、多尺度刻画地图结构复杂性的方法。该文以道路网为例,基于复杂网络理论,从整体与局部两个层次,考虑网络的集聚性、连通性、可达性及邻域完整性特征,构建地图拓扑结构信息熵指标,将其用于不同模式道路网及其对应同等规模的随机网络的结构特征定量描述。结果表明该方法能揭示道路网内在的小世界与无标度网络结构特征,并可有效刻画不同模式道路网的结构差异,可用于制图综合、多尺度表达、地图更新设计等。