彩色地形图点状地物符号的提取与识别

【摘要】： 地理空间数据对数字城市的建设至关重要,将现有的地形图数字化,并对地图要素进行自动提取和识别以获得地理信息,是获得地理空间数据的一种低廉而高效的方法,在今后相当长的一段时间内仍将是数字地理信息的主要来源之一。 本文针对彩色地形图点状地物符号的自动提取和识别作了具体的研究工作。本文首先分析了人阅读地图的过程,并利用模式识别理论分析了计算机阅读地图过程,在此基础上对地图识别的总体框架进行了设计,采用二次去噪模型,提高了彩色图像处理的效果。 地形图经扫描后,采用非线性各向异性扩散方法对彩色图像进行平滑处理,以提高彩色图像的质量。通过对各种颜色空间的比较,选择了适合彩色地形图分割的I1-I2-I3颜色空间,并利用模糊C均值聚类方法在颜色链表的直方图上完成了对彩色地形图的自动分色,得到了黑、棕、蓝、绿四个要素图。要素图经二值化后,用数学形态学方法对其进行二次去噪,修补断点,去除孤立点、毛刺,为后续的识别打下基础。对细化的二值要素图进行矢量化操作,得到矢量化数据。最后使用统计方法和神经网络方法实现了点状地物符号的识别。