多尺度矢量地圖空間目標匹配方法及其應用研究.pdf

1、尺度和現(xiàn)勢性(或時態(tài))是地理數(shù)據(jù)的兩個最基本的特征。不同尺度的地圖數(shù)據(jù)表達了地理空間現(xiàn)象或?qū)嶓w在不同詳細程度的形態(tài)、結構和細節(jié)；而不同時態(tài)的數(shù)據(jù)則表達了地理空間現(xiàn)象或?qū)嶓w的變化過程、趨勢或規(guī)律。隨著基礎地理數(shù)據(jù)“原始積累”階段的逐步完成和共享應用的日漸頻繁，地理數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性問題已日益凸現(xiàn)。當前國際GIS和制圖學界就基礎地理數(shù)據(jù)的更新提出了一個前景可觀的更新方案，即利用已更新的較大比例尺地圖數(shù)據(jù)去更新較小比例尺地圖數(shù)據(jù)，研究內(nèi)容包括：從較

2、大比例尺地圖數(shù)據(jù)中探測變化、變化的自動綜合、更新的傳播以及不一致性處理。其中最關鍵的環(huán)節(jié)就是變化探測，這主要需要目標匹配技術的支持。
　　 當前已有目標匹配方法大多針對線目標提出，而且多適用于相同(或相近)比例尺的地圖目標，而對于多尺度地圖目標間的匹配問題，則需要發(fā)展新的匹配方法。鑒于此，本論文首先對現(xiàn)有目標匹配方法的特點、適用對象、適用條件和不足等進行了系統(tǒng)、全面的歸納，分析了多尺度地圖環(huán)境下目標匹配內(nèi)容、特點、難點及模式。在

3、此基礎上，圍繞多尺度地圖空間目標匹配問題，提出了一套從空間索引(粗匹配)→層次匹配方法→匹配結果定量評價→變化探測(匹配方法的應用)等較為完整的理論和方法。本文主要研究內(nèi)容和貢獻包括：
　　 1.從地理空間數(shù)據(jù)庫更新的過程闡述了目標匹配技術的關鍵作用，詳細回顧了當前國際GIS界圍繞地圖空間目標匹配方法所取得的研究進展，分析總結了當前研究亟需解決的主要問題和發(fā)展多尺度空間目標匹配方法的迫切需求。
　　 2.基于層次理論基本

4、思想，從幾何位置、語義和空間關系三方面系統(tǒng)研究了GIS空間數(shù)據(jù)的層次表達方法，在為復雜系統(tǒng)提高管理和處理效率提供理論依據(jù)的同時，亦為層次索引方法的提出奠定基礎。
　　 3.結合層次理論基本思想和城市形態(tài)學原理，對GIS空間進行不規(guī)則劃分，并建立層次索引，克服了規(guī)則網(wǎng)格索引方法索引記錄冗余的缺陷，實現(xiàn)了對空間目標快速有效地檢索和管理，拓展了現(xiàn)有空間索引方法分類框架，亦為多尺度面目標匹配提供“粗略匹配”作用。
　　 4.探討

5、了已有目標匹配方法的分類、用途和多尺度地圖間空間目標匹配方法的分類，分析了不同類型目標間多種匹配模式及相應匹配策略，重點研究了面目標與線目標之間、以及面目標與面目標之間的匹配問題，建立了較為完整、統(tǒng)一的適用于多尺度矢量地圖空間目標的幾何匹配解決方案。
　　 5.在多尺度地圖空間目標匹配的基礎上，基于信息論原理進一步分析了空間數(shù)據(jù)加工處理過程中地理空間信息的傳輸過程，構建了地理信息傳輸模型，進而從地理信息傳輸?shù)慕嵌劝l(fā)展了多尺度地圖