在多尺度表达中处理三种基本空间信息

在多尺度表达中处理三种基本空间信息

2016-12-13 作者: xuzhiping 浏览: 3216 次

摘要: 地图包含以下关于要素的信息: 与位置、大小、形状相关的(地理)度量信息; 与要素类型和重要性相关的专题信息; 要素配置中隐含的相邻要素之间的空间关系。 因此所有的信息都需在变换过程中区分开来,相应的,需要开发基于这些信息的算法、规则和/或约束条件。 1.几何变...

地图包含以下关于要素的信息:

与位置、大小、形状相关的(地理)度量信息;

与要素类型和重要性相关的专题信息;

要素配置中隐含的相邻要素之间的空间关系。

因此所有的信息都需在变换过程中区分开来,相应的,需要开发基于这些信息的算法、规则和/或约束条件。

1.几何变换

制图领域经过多年的研究,已提出了很多几何操作算法,其中包括作者的重要贡献。但仍缺少一些针对诸如删除建筑物典型化、河流分支层次化等操作的算法。Li(1996)建议可使用自然法作为开发几何变换算法的理论基础。他进一步建议操作者可在数学形态学中使用该法则。

2.控制综合操作的高层规则的形式化

几何变换是在综合的最后阶段被执行。在此之前,人们首先要决定对地图做什么,如将建筑物概括到一个街区里,这时需对建筑物进行概括变换。现在的问题是什么时候删除或概括建筑物?街区应该多大?尽管有一些理论支持可视信息处理,但它们的使用有局限性,因为其中的大部分只适用于孤立要素,而地图则是非常复杂的二维表达。人们还试图从现有的文档中(如地图规范)中寻找知识,或咨询制图专家,但很少获得成功。结果导致人们必须对现有地图中的一些典型例子加以分析,将空间关系模型用作约束条件。

当人类制图员进行综合时,他们会先对较大的范围作一个全面的了解,力图考虑要素间的空间关系,然后再进行大量的综合操作。但计算机则没有这样的全局观,只会一步步执行综合操作。因此需要对要素间的关系进行建模,对综合前后的变化作出推理,从而解决可能存在的空间冲突。作者和自己的合作者最近已提出了一个非常通用的模型,基于该模型,需发展相应的变化推理模型。另一种思路是利用关系模型避免空间冲突,这是一个更富挑战性的方法,需要加以研究。

专题变换也直接与要素间的拓扑关系相关。要素间的拓扑关系随尺度变化很大。例如,在1:1000比例尺下的地图(即高细节度)上,几乎每个建筑物和街道都被显示,因此在这个特定的比例尺下,建筑物和街道之间的拓扑关系就很重要。另一方面,在1:100000比例尺下的地图(即较高抽象度)上,建筑物需要被分组合并为街区,独立的街道消失了,这时,类似建筑物和街道的要素类消失,被新的诸如街区的类所代替。所以,在这个特定的比例尺下,街区之间的拓扑关系就很重要,建筑物和街道之间的拓扑关系就可以且应该被忽略。如果地图的比例尺更小(更高层次的抽象),那么一个城镇可以是一个点符号,这样城镇要素之间的所有拓扑关系也随之消失。

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