信息技术条件下自然要素自动综合及实现方法的研究

【摘要】：综合是制图学的重要的研究方向之一,也是客观现实世界科学美观抽象表达的关键。制图综合在对地理信息加工和转换过程中实现了地图信息的传递。制图综合历来是地图学中最富挑战性和创造性的研究领域之一,也是地图制图中必须解决而又未能很好解决的难题。 随着地图由纸质地图-数字地图-地理信息系统-数字地球的发展,制图综合也经历了由定性描述到定量描述,从单纯手工作业到计算机实现的历程。计算机技术的发展为数字地图自动综合提供了新的技术手段。本文在参阅和研究了国内外研究资料的基础上,对自然要素中的点、线、面要素的综合进行了研究和探索。本文主要的研究内容包括了以下几个方面： 1.自然要素综合的基本思想和基本算法。要开展自然要素自动制图综合的研究,首先对制图综合的内涵、方法以及模型进行系统的概括与总结。以此为指导,分别研究了Delaunay三角网及其对偶图Voronoi图的定义和构建算法、空间关系内涵和建立算法、等高线相邻关系树的建立算法和应用等基础自动制图综合算法,为下文的点、线、面自然要素的综合奠定了基础。同时根据人类认识世界的特点,提出在自然要素综合过程中使用分层处理的思想,综合考虑目标的空间信息和属性信息,对对象进行划分层次的综合处理,使得结果更加合理。 2.典型点群自然地物要素的综合算法研究。分析了用以表示点群分布的特征参量,提出了点群综合的一般方法,并将基于加权处理的分层思想用以点群的选取中,使得到的结果更加合理。 3.典型线状自然地物要素的综合算法研究。选择河网和等高线作为典型地物进行研究,分析了河网的数据组织特征,实现了基于树状数据组织结构的河网分层选取和河流化简。分析指出了等高线自动综合两种主流方向和综合的算法,重点分析了基于地形结构线的成组等高线简化方法实现,其中创造性的提出了基于等高线相邻关系树的研究实现和应用。 4.典型面状自然地物要素的综合算法研究。研究了湖泊选取的处理过程和湖泊轮廓图形优化的算法。 通过在自主研发的New Map系列软件平台上编程实现后的实验、应用,验证了本文提出的基础算法和研究方法的正确性、可靠性。