基于遥感分类图的矢量化算法研究及应用

【摘要】： 作为空间栅格数据之一的遥感数据,是GIS系统中重要的信息源,而遥感分类图是遥感图像的一种特殊形式。遥感图像作为栅格数据同样具有栅格数据不能满足某些空间分析的缺点,矢量数据恰恰能弥补这些不足。遥感图的矢量化是RS和GIS集成的重要方式,同时为了保证矢量数据在GIS中的工作效率和实用性,GIS对矢量化算法的效率、拓扑结构完整性都有较高的要求。 另外,拓扑重构完整性和高效率的栅格矢量转化方法,也能够为GIS和RS的结合提供更好的途径和保障,因此遥感图的矢量化在GIS和RS集成中具有十分重要的意义。 近年来出现了一些新的矢量化方法,这些方法拓展了解决问题的思路,使得栅格矢量化方法得到了很大的提高,但仍然存在着一些不够完善的地方。本文以提高拓扑重构完整性为出发点,在总结前人算法的基础上,对遥感分类图矢量化算法进行了研究和完善,提出了一种基于遥感分类图的矢量化算法,该算法可以改善含有复杂嵌套关系多边形矢量化后的拓扑完整性,并将该算法应用到旱涝风灾害预防决策支持系统中。 本文的主要工作有： (1)通过对遥感分类图矢量化的核心问题—边界搜索和拓扑重构的分析,以拓扑关系原理为指导,对分类图中具有复杂图斑的情况进行了进一步的研究,提出一种能够较好处理复杂嵌套关系,特别是含有共边“岛”情况的矢量化方法,该方法较好的处理了遥感分类图中复杂嵌套图斑的矢量化问题,进一步改善了共边“岛”矢量化后拓扑结构完整性。 (2)在由节点或边界点生成多边形的时候,就通过弧段前两个点确定弧段相邻多边形的属性信息,并建立关于弧段的索引。在多边形生成的时候可以避免进行最小角计算,直接通过建立的索引生成多边形,这在一定程度上能够加快简单多边形的生成速度。 (3)把基于遥感分类图的矢量化算法应用到旱涝风灾害预防决策支持系统中,为系统中的缓冲分析、网络分析和叠加分析等空间分析功能进行基于矢量数据的空间分析提供了基础。