通用空間地形數(shù)據(jù)采集處理若干關(guān)鍵技術(shù)的研究與應用.pdf

1、當前地理信息系統(tǒng)(GIS)無論在理論研究上還是在開發(fā)應用上都處于一個飛速發(fā)展的階段，被廣泛地應用于土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、城市規(guī)劃、經(jīng)濟建設等各個方面。隨著“數(shù)字地球”概念的提出，更進一步地推動了作為其技術(shù)支撐的GIS的發(fā)展。與此同時，一些學者也展開了與GIS緊密相關(guān)的理論研究，如空間感知，空間數(shù)據(jù)，空間關(guān)系等等。 空間地形數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的基礎和核心，從各種資源數(shù)據(jù)中提取空間地形數(shù)據(jù)并成為通用型數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)采集

2、的研究和發(fā)展方向。結(jié)合了模式識別與數(shù)字圖形圖像處理技術(shù)的影像圖目標數(shù)據(jù)提取技術(shù)，在地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與地理空間信息自動理解中顯得尤為重要。 本文通過影像圖的輪廓邊緣檢測提取及后期數(shù)據(jù)處理和變換，得到了空間地形的部分矢量數(shù)據(jù)。在輪廓邊緣的檢測上，改進了CANNY邊緣檢測算法，通過對幅度值計算和非極大值抑制過程中的線性插值的改進，實現(xiàn)較好的邊緣檢測，從而在相同參數(shù)的情況下，使得改進自CANNY算法顯示出較好的噪聲抑制以及邊緣的連

3、續(xù)性。 數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系也是數(shù)據(jù)采集的組成部分，通過線(弧段)層構(gòu)成多邊形，在此層面提出了基于方位角左轉(zhuǎn)和虛擬弧段矢量外積的圖斑面(多邊形)自動生成算法，通過方位角左轉(zhuǎn)算法構(gòu)出多邊形，為了解決左轉(zhuǎn)算法生成重復多邊形和無效多邊形的情況，提出了一種基于虛擬弧段矢量外積和的多邊形方向搜索算法，準確地判斷出多邊形的構(gòu)面方向是左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)。在弧段-多邊形拓撲處理過程中，對于弧段的左右多邊形關(guān)系判斷提出了基于空間模糊表示的弧段拓撲判斷算法，通

4、過弧段之間的連接關(guān)系，找出所有的多邊形閉合圈。通過計算div值來判斷多邊形是弧段的左多邊形或是右多邊形，使得表示出來的多邊形沒有數(shù)據(jù)冗余，并且能夠表示多邊形的之間層次關(guān)系。 在多邊形關(guān)系建立和弧段一多邊形關(guān)系建立后，應對各種特殊層面要求，提出了區(qū)域構(gòu)面和點擊構(gòu)面的特殊應用。區(qū)域構(gòu)面是根據(jù)某一選定范圍提取此區(qū)域中的多邊形的數(shù)據(jù)；點擊構(gòu)面是根據(jù)鼠標點擊位置提取包含此點的單個多邊形，通過引入貪婪匹配原則和臨時線層方法快速高效構(gòu)成包含鼠