解决地图道路要素图形冲突的协同式移位方法

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新时期人们对地图的认知日益深入,并且与地图相关的新技术层出不穷,这种趋势促使地图综合的自动化朝着亟待深化研究的方向发展。道路作为地图表达的一种重要要素,需要符合人们的认知规律,为了清晰地表达,道路要素需要执行符号化操作,随着比例尺的缩小,就会产生道路要素的图形冲突。在传统综合方法中,移位是解决道路要素图形冲突的主要手段,而道路的图形综合、移位和图形冲突探测均为独立的处理过程,其中道路图形冲突往往需要多次探测,以移位为主同时协同其他综合算子来处理,是改善图形冲突解决效率比较合理的选择。本文的研究对象是地图道路要素图形冲突,为了有效解决综合过程出现的道路要素图形冲突问题,保持道路要素内和要素之间的空间关系及道路要素的形状特征,本研究提出一种基于Snake移位模型的地图道路要素协同移位方法。该方法可以根据图形冲突类型选择合适的图形综合方式,提高计算机环境下图形冲突解决的自动化水平。实验选取Open Street Map网站的道路数据,验证了方法的可行性。本文在目前国内外学者研究的基础上,以地图道路要素作为研究的数据对象类型,其主要研究成果和创新点如下:1)研究了地图道路要素图形冲突的探测方法。使用CDT(约束Delaunay三角网,Constrained Delaunay Triangulation)探测地图道路要素中不同类型的图形冲突,顾及道路弯曲特征,对道路弯曲特征信息进行计算和存储。通过构建CDT,来提取道路弯曲部分的骨架线,以此来识别不同类型的图形冲突。对CDT的三角形进行分类,不同类型的骨架线由不同的三角形路径组成,不同类型的骨架线代表不同的道路图形冲突路段。2)研究了解决地图道路要素图形冲突的协同式移位方法。使用多算子和Snake模型协同移位来解决道路图形冲突。探讨了Snake模型的参数设置,Snake模型用于移位时的移位传播范围计算。将道路要素的图形冲突分为道路内部图形冲突和道路网图形冲突进行处理,道路内部图形冲突使用共线、删除、拉伸算子与Snake移位模型进行协同处理,道路网图形冲突使用共线与Snake模型进行协同处理。3)以OpenStreetMap网站下载的道路数据作为实验研究对象,来实现上述方法的实验。分别选取典型路段的道路数据、存在道路内部图形冲突的道路数据、存在道路网图形冲突的道路数据这三种类型的道路数据进行实验,通过构建CDT来探测不同类型的图形冲突,在此基础上,针对不同冲突进行不同的协同处理,以此验证所提方法的有效性。
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