基于结构化的等高线综合研究

论文摘要

随着计算机技术的不断发展和GIS应用研究的不断深入,地图综合已然成为地理信息系统应用研究中的重点之一。地貌要素综合是地图制图综合的重要子课题,而地貌要素的综合重点难点都在表示地貌要素形态的等高线综合,所以等高线综合是地图综合中一个重要研究内容。在现实地貌中等高线错综复杂、千变万化,所以要进行等高线自动综合是比较困难的。目前等高线综合大致可以分为两大类：基于单根线的等高线综合和成组等高线综合,在成组综合中主要有等高线结构化综合和基于地貌高程带的综合。这些等高线综合方法都可以在某种程度上完成等高线的综合,但是它们各有各的局限性和优缺点。另外,等高线是以一组位置相关且形态相似的曲线表达地貌形态的,所以在对等高线综合时,以成组的等高线综合更具有实际意义,并且更能确保综合结果的协调性。因此,本文主要研究内容包括：1、对原始等高线进行半自动化预处理,包括等高线断线、断点和飞点的错误拓扑关系的处理。2、结合简化的等高线拓扑关系模型,设计一种基于不完全二叉树的等高线拓扑关系模型,在建立模型中只需遍历一次等高线就可以完成模型的建立。3、通过单根线的D-P算法进行等高线特征点的提取,并基于它进行特征点的结构化综合,同时探讨了特征点提取和综合中D-P阈值的确定。4、针对基于特征线的结构化综合中,等高线特征点筛选、特征线连接、谷底线的评价、微小谷地识别、微小谷地的删除以及相交处理等方法进行详细的讨论和研究,提出了山谷线分等级结构化思想,提高了微小谷地识别的效率。5、实现一简单的等高线综合系统,并通过两种基于结构化综合结果的对比,分析了各自存在的问题和优缺点,为结构化等高线综合的进一步研究提供更完善的思路。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 地图综合研究
• 1.1.1 地图综合的概述
• 1.1.2 地图综合的研究现状
• 1.2 等高线综合在地图综合中的重要性
• 1.3 等高线综合国内外研究现状
• 1.3.1 基于单一等高线的点压缩综合法
• 1.3.2 基于成组的等高线综合法
• 1.3.3 等高线综合中的不确定性
• 1.4 研究目标与内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 研究技术路线
• 1.6 章节安排
• 第二章 等高线预处理和研究方法
• 2.1 等高线
• 2.1.1 等高距
• 2.1.2 等高线分类
• 2.1.3 等高线特征
• 2.1.4 等高线拓扑关系
• 2.1.5 等高线形状简化
• 2.2 等高线预处理
• 2.2.1 等高线断线处理
• 2.2.2 等高线重复处理
• 2.2.3 等高线飞线处理
• 2.2.4 基于ArcGIS断线处理
• 2.3 结构化综合相关研究方法
• 2.3.1 等高线特征点提取
• 2.3.2 等高线特征线提取
• 2.4 本章小结
• 第三章 等高线拓扑关系模型的建立
• 3.1 等高线拓扑关系的简化
• 3.2 等高线拓扑关系的计算
• 3.2.1 同时闭合情况
• 3.2.2 只有一条闭合情况
• 3.2.3 都不闭合情况
• 3.3 基于不完全二叉树的等高线拓扑关系模型
• 3.3.1 拓扑关系模型规则定义
• 3.3.2 拓扑关系模型建立
• 3.4 本章小结
• 第四章 结构化综合算法的研究
• 4.1 基于特征点的结构化综合研究
• 4.1.1 等高线特征点的提取
• 4.1.2 基于特征点的结构化综合
• 4.2 基于特征线的结构化综合研究
• 4.2.1 特征点的筛选
• 4.2.2 特征线的追踪
• 4.2.3 山谷线的评价及结构化
• 4.2.4 微小谷地的删除
• 4.3 等高线相交检测和恢复
• 4.3.1 等高线间相交检测
• 4.3.2 等高线间相交恢复
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统实现
• 5.1 系统设计
• 5.1.1 总体设计
• 5.1.2 界面设计
• 5.2 综合实验
• 5.2.1 结构化综合实验
• 5.2.2 实验结果对比和分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及发表的学术论文