随着计算机技术的飞速发展和地理信息系统在地图制图领域中的广泛应用,对数字环境下地图综合自动化的需要越来越紧迫。地图自动综合是地图学与GIS（Geographic information system）领域的一个难题。一些复杂地图综合算子,如移位、典型化等的自动化程度仍然较低。尽管国内外学者对地图综合移位算法进行了长期不懈的探索,但目前仍存在诸多问题没得到有效解决,突出表现为以下几个方面：（a）移位是多种制图综合规则约束下的最优化问题,但现有算法对各类制图综合规则的考虑还不够充分；（b）已有移位算法中的各数学模型、参数条件与地图综合规则约束之间的对应关系还有待进一步研究；（c）地图目标（群）的空间关系与空间结构一致性的保持仍然是移位操作的难点。针对以上问题,本文从地图综合中图形空间冲突解决的实际需求出发,分析了地图目标间邻近冲突产生的机理和移位操作的本质特征,围绕Beams和Snakes能量最小化移位算法,对地图中道路和建筑物等要素的空间冲突识别和移位展开深入研究,通过模型和算法的改进,提高地图自动综合中移位操作的自动化和智能化水平,为数字环境下的地图自动综合提供有效的技术手段。论文主要研究内容如下：（1）从地图综合移位操作的基本概念出发,分析了地图目标之间图形空间冲突的产生机理。在归纳和总结面向移位算子的地图综合约束条件的基础上,给出了一种移位算法概念框架,并阐述了能量最小化移动算法的基本原理和数学模型,奠定了本文研究的理论基础。（2）通过对SDS （Simplicial data structure）地图数据模型的扩展,构建了一种包含点、线和面三类地图要素的CDT （Constrained Delaunay triangulation）地图数据模型。模型中明确定义了地图目标之间的空间邻近关系,并且实现了各类地图目标（群）间空间邻近搜索、骨架线提取、空间邻近冲突识别等算法,从而为移位算法中邻近冲突的识别及其空间上下文的描述、地图目标（群）空间关系与空间结构一致性的保持提供辅助数据模型。（3）提出了一种顾及道路要素等级属性和道路弯曲图形特征的Snakes模型形状参数设置方法。基于Snakes的能量最小化移位算法的移位效果一定程度上受控于模型形状参数（弹性参数a和刚性参数β）,但目前仍缺乏定量化的参数设置方法。针对该问题,以道路网的移位为例,分别建立了Snakes模型形状参数与道路等级属性和与道路内部各段弯曲曲率之间的定量化关系,从而更好地顾及了道路的等级属性特征和图形特征,增强了Snakes模型中形状参数设置的适应性和可控性。（4）对Beams能量最小化移位算法提出了三个方面的改进：（a）在降低参数复杂度的情况下,提出了一种Beams模型材料参数自动设置方法,从而提高了算法的自动化水平；（b）通过对移位过大的目标施加吸引力,增强了算法对地图目标位置精度的控制作用；（c）采用了一种新的迭代策略,将每一次迭代的中间结果作为新的输入调用下一次的迭代过程,从而将模型中的“内能”重置为0,提高了算法解决冲突的能力。（5）将改进后Beams移位算法与辅助地图数据模型相结合,针对建筑物群和道路网两类典型地图要素的移位问题,分别设计了两种空间辅助结构支持下的移位算法：（a）邻近图支持下的建筑物群移位算法：（b）增强型道路网支持下的道路要素移位算法。在建筑物群移位算法中,基于CDT骨架线构建了表达建筑物群空间分布特征的邻近图,并利用局部建筑物分组信息对邻近图进行调整,从而能从全局和局部两个层次保持建筑物群的空间关系和空间分布特征；在道路要素移位算法中,进一步拓展了空间辅助结构对移位操作的支持作用,构建了一种增强型道路网,使发生移位的道路路段附近的建筑物以及邻近的其它路段与之建立关联,同时提出了一种以冲突点为中心的移位操作区划分方法,从而保证移位变形能够在比较合适的范围内得到充分传播,更好地保持道路与其邻近地图目标的空间关系与空间分布特征。（6）基于GIS二次开发组件ArcGIS Engine,实现了论文中所提出的模型和算法,并选用多套典型的道路网与建筑物群地图要素数据验证了所实现算法的有效性和优越性。