多尺度地图面目标匹配的统一规则研究

以居民地为例,通过求较小比例尺面目标的最小外接矩形(MBR),将与该MBR交集非空的较大比例尺面目标进行分析判断,构建候选匹配集。在此基础上,通过分析各匹配模式的特点,制定相应的判断规则,提出了较为完整、统一的适用于多尺度矢量空间面目标的几何匹配解决方案。实验结果证明了该方法的有效性和实用性。     

基于MBR组合优化算法的多尺度面实体匹配方法

针对多尺度匹配中同名实体位置偏差较大,无法直接通过面积重叠法获得候选匹配的问题,本文提出了一种基于最小外包矩形（MBR）组合优化算法的多尺度面实体匹配方法。本文方法的基本思想是通过MBR组合优化和简要的形状特征来筛选1∶1、1∶N和M∶N候选匹配,然后构建多因子人工神经网络模型来评估候选匹配。试验选取浙江省舟山市1∶2000岛礁基础数据和1∶10 000陆地基础数据中的居民地与设施面进行匹配算法的验证。结果表明,本文方法相对于基于面积重叠-神经网络的匹配方法表现出显著的优势,对存在位置偏移的匹配数据准确率和召回率分别达到了达到96.5%,达到89.0%,且能够识别所有匹配类型。     

中误差和邻近关系的多尺度面实体匹配算法研究

地图目标匹配作为空间数据整合和更新的一个不可缺少的过程,有重要的研究意义。中误差是一种衡量地图精度和质量的数值指标,其范围作为制图和综合的重要的标准之一,常用其大小评价空间数据的质量,不同比例尺或来源的地图数据均有不同的中误差大小和阈值。面状要素在很多地图中占有很大的比例,本文将中误差引入面实体匹配的过程,结合相邻面实体邻近聚集算法,提出一种基于中误差和邻近关系的面实体匹配算法,可以有效解决多尺度空间数据匹配的阈值大小和多对多关系难确定的问题,实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。     

基于空间相似性的面实体匹配算法研究

同一地物在不同来源的地图上通常存在着差异,其识别或匹配对于不同数据源的地图编制来说很关键。面状地物要素在很多地图表示中都占有很大的比例。基于人眼综合已有信息来识别同名实体的思想,本文提出了基于空间相似性的面实体匹配算法。该算法将面实体作为一个整体看待,采用加权平均法来综合面实体的位置、形状、大小等特征的相似度,进而根据获得的总相似度大小确定匹配实体。算法在确定位置相似度时选择形状中心点对面实体进行惟一标识;采用形状描述函数来计算形状相似度,不容易受各种干扰而影响精度,避免了形状信息的丢失;面实体的大小通过其覆盖面积来度量。实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。     

多尺度道路网的距离匹配算法研究

根据道路网折线的匹配特点,提出基于格网索引的折线——结点距离匹配算法,将复杂的折线与折线之间的几何相似度计算转换为求结点到折线距离的匹配方法,降低了计算复杂度,并通过建立格网索引来提高计算效率。在应用实例中,采用曲线拟合的最小二乘法确定算法的匹配容差和匹配成功率之间的关系,并通过与现有统计匹配算法比较,可知该算法效率高且匹配成功率较理想,能够满足多尺度道路网数据匹配的应用需求。     

基于拓扑及空间相似性的面实体匹配方法研究

在拓扑匹配和几何匹配的基础上,采用拓扑和空间相似性相结合的方法进行面实体匹配。考虑到实体间存在着一对一、一对多和多对多等对应关系,先根据拓扑关系进行初步匹配和筛选,再进行基于空间相似性的匹配;同时,由于可能存在非一对一匹配,进行反方向的匹配;最后根据一定的准则,判断匹配的对应类型。选取了3组面数据作为实验对象进行实验,结果表明,匹配方法对不同的数据均取得较好的匹配效果,匹配准确率较高,还能解决非一对一的匹配情况。     

运用多算子加权的面要素几何匹配方法

针对面要素几何匹配算法,提出反映距离、尺寸、方向、形状4种主要几何度量指标的多算子加权匹配方法,建立了质心距离、Hausdorff距离、面积重叠度、对称差、轮廓紧致度和正切空间的量化算子,对量化结果进行加权评分计算总相似度确定面要素匹配值。运用多版本实测数字线划图数据进行匹配实验,结果表明该方法匹配结果可靠,并且通过算子权重和匹配阈值的调节设置可以筛选受关注度量指标的高匹配结果。     

城市地图数据库面实体匹配技术

同一地区不同来源地图数据库同名面实体的识别或匹配对空间数据库的集成与信息共享非常有意义。该文研究了城市地图数据库同名面实体匹配的有关问题 ,提出了基于模糊拓扑关系分类的面实体匹配方法 ,该方法充分考虑了源地图数据库的不确定性 ,能处理非一对一的匹配情况。匹配结果不仅可以作为城市地图数据库集成和信息共享的依据 ,还可以用来分析两个地图数据库之间的差异 ,进行变化检测与自动更新     

基于骨架化和蜘蛛编码的面状实体匹配方法研究

同名面实体在不同来源的地图数据库中的矛盾性表达致使相关领域的研究出现诸多瓶颈问题,由此实体匹配作为基础研究成为首要解决的关键问题,本文采用两阶段匹配策略实现面实体匹配,预匹配中通过面积相异度进行初步判定,终匹配时先对面状实体进行骨架化从而降低点和线的维度,再用基于蜘蛛编码的方法实现匹配。最终实现的匹配算法由大比例尺地图数据库中的房产图和地形图进行匹配实验,结果证明了该算法的匹配效率和准确度。     

多尺度河流和湖泊的矢量目标匹配方法研究

研究河流和湖泊的矢量目标匹配方法在地理空间变化检测、地图更新等方面具有重要意义。文中提出一种计算线线部分匹配的折线集的算法,基于该算法和面面叠置率,研究河流和湖泊的面面、面线、线线1∶1匹配算法和非1∶1匹配策略,实现河流和湖泊整个目标数据集的匹配。实验表明,文中所研究的算法和策略具有两个优点:解决了面与线在不相交情况下的匹配问题;对数据误差有很强的适应性。     

基于多尺度模型的数据库影像特征匹配

针对传统的遥感影像数据库中影像特征匹配效率低下的问题,该文提出一种基于多尺度模型的数据库影像特征匹配方法。为遥感影像数据库构建多尺度模型,能较高效率地在数据库中快速定位候选的匹配影像;基于搜索得到的候选影像,采用快速排序算法逐层筛选最佳匹配影像,从而实现了数据库匹配影像的精确定位。实验结果表明:所提算法不仅能高效地完成影像间特征点匹配运算,还能从数据库中精确地筛选得到最佳的匹配影像;且随着数据库中影像总数的增加,该方法的优势表现得更加明显。这一研究将为遥感影像数据库的高效、实时及动态匹配提供可能性。     

多尺度空间关系相似性研究

如何快速、自动地实现多尺度地图自动综合结果质量评价,对提高空间数据质量、加快空间数据生产周期等具有重要意义.本文在综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的基础上,基于SRM模型提出了基于面状目标的空间关系相似性的度量方法,为地图自动综合提供空间关系评价和维护的参考.     

割线中点距离的面要素匹配算法

针对面要素图幅接边中出现的由于端点距离计算量大导致程序效率低的问题,该文提出了一种基于割线中点距离匹配的边界匹配方法。该算法通过获取面要素与边界线重叠的各线段的中点,对各中点进行距离匹配,从而完成面要素各段割线的匹配与割线端点的匹配。通过对割线中点的匹配,减少面要素匹配中需要匹配的点,达到节省时间的目的。通过面要素匹配实验证明:该算法可以在确保匹配准确性的情况下有效缩短面要素边界匹配的时间。     

线状要素多尺度表达质量评价模型研究

本文立足于线状要素多尺度表达的实现过程,利用线状要素多尺度表达的目的,将线状要素多尺度表达的质量需求分解为"4准则",将影响线状要素多尺度表达的质量因素概括为"6因素"。并图表出"6因素"与"4准则"的对应关系。由此推导并建立了线状要素多尺度表达质量评价的概念模型,为线性数据多尺度表达的质量评价问题提供必要的理论依据。     

基于地理坐标框架下的地物与地形匹配解决方案研究

本文在介绍了一般三维场景建模中地物与地形匹配处理方式的一些欠缺,在此基础上,对地物存在类型进行分类描述,根据地物分类特征,针对此问题提出在地理坐标框架下的地物与地形匹配的解决方案,并与其他解决方案进行对比分析其优缺点,最后根据本文提出的解决方案进行实例验证其可行性与通用性。     

多尺度地图空间居民地语义相似度计算方法

地图综合的本质是一种空间相似变换,制图者在相似原则的指导下实施概括,读图者从包含相似性的地图中形成心象地图、重构现实世界。因此,多尺度地图空间中的相似关系研究非常重要。然而,由于相似的可计算性差,且其计算的目的在于揭示更深层次的信息,地图综合中相似关系尤其是语义相似关系的研究相对较少。针对这一问题,本文以语义功能区约束下的大比例尺街区式居民地合并（1∶1750至1∶4000）为例,基于匹配距离模型计算建筑物合并中的语义相似度,得到语义相似度在关键比例尺节点的值,并对结果进行分析、评价。试验表明,语义功能区约束下的建筑物合并符合读图者的地图认知需求,本文所述方法有助于地图更好地发挥信息传输载体的作用。     

An improved probabilistic relaxation method for matching multi-scale road networks

Matching multi-scale road networks in the same area is the first step in merging two road networks or updating one based upon the other. The quality of the merge or update depends greatly on the matching accuracy of the two road networks. We propose an improved probabilistic relaxation method, considering both local and global optimizations for matching multi-scale of road networks. The aim is to achieve local optimization, as well as to address the identification of the M:N matching pattern by means of inserting virtual nodes to achieve global optimization effects. Then, by adding two attribute-related evaluation indicators, we developed four evaluation indicators to evaluate the matching accuracy, considering both geographic and attribute information. This paper also provides instructions on how to identify the proper buffer threshold during matching procedures. Extensive experiments were conducted to compare the proposed method with the traditional approach. The results indicate that: (1) the overall matching accuracy of each evaluation indicator exceeds 90%; (2) the overall matching accuracy increases by 6–12% after an M:N matching pattern is added, and by 4–6% following the addition of topology indicators; and (3) the proper buffer threshold is about twice the average value of the closest distance from all nodes.     

多空间数据库位置匹配方法及其应用

同一地区由于不同的要求和目的而建立了多种数据库 ,包括不同比例尺的基础地理信息数据库或空间专题属性数据库。在实际应用中经常需要将这些数据库中的数据联系起来 ,相互利用。在实践中通常可以利用存在位置属性这一特点将这些数据库关联 ,达到充分利用数据、挖掘数据潜在信息的目的。本文以国家基础地理信息数据库中全国 1∶2 5万和全国 1∶1 0 0万数据的公路和河流要素为实例 ,阐述利用空间位置这一特性来建立数据库联系的思路方法     

基于相似特征点集的SIFT匹配改进算法

当影像中存在相似或重复场景时,传统SIFT匹配算法存在匹配成功率低,目前改进的SIFT匹配算法计算量大。基于相似特征点集的SIFT匹配改进算法,依据相似性或重复场景的影像纹理特点,在SIFT特征点匹配过程中,通过设定阈值提取初始同名点,建立针对未成功匹配参考特征点的相似特征点集,利用已获取初始同名点建立仿射几何约束模型构建参考特征点的匹配约束窗口,在该窗口内利用特征点相对主方向及尺度约束,对特征相似点集进行匹配获得同名点,最后采用RANSAC算法剔除误匹配点。对比实验结果表明,在影像像对间存在较多相似性场景,同时存在较大尺度缩放、旋转变换、视角及模糊差异的情况下,文中算法在匹配成功率和计算复杂度上具有明显的优势。