空间矢量数据融合问题的研究

空间矢量数据融合问题的研究

唐文静[1]2009年在《海陆地理空间矢量数据融合技术研究》文中提出地理空间数据的获取在GIS工程里占有很重要的地位,同一地区的空间数据往往被不同部门重复采集,这不仅造成了人力、财力的巨大浪费,还引发了空间数据的二义性等问题,给GIS部门之间的数据共享和数据集成带来极大困难。解决这一问题最有效的方法是多源地理空间数据融合技术。二十一世纪是海洋的世纪,为满足我国海洋开发及沿海城市信息化建设的需求,本文围绕海陆地理空间矢量数据的融合技术,分别针对不同来源的海图、陆图在坐标、投影方式、几何数据、要素编码等方面存在的差异及其融合结果的不确定性等问题进行了研究。主要的研究内容包括:总结多源地理空间数据融合技术的研究内容及处理过程,讨论在实施多源地理空间数据融合前要解决的问题,并就海陆地理空间矢量数据融合的坐标系统一、投影方式统一等问题给出具体的实现过程。这些是研究海陆地理空间矢量数据融合的前提。同一地物在不同来源的地图上通常存在着差异,其识别或匹配对于多源地理空间数据融合来说很关键。借鉴空间相似性理论,基于人眼综合已有信息来识别同名实体的思想,本文提出基于空间相似性的实体匹配算法。该算法将实体作为一个整体看待,采用加权平均法来综合实体的位置、形状等特征的相似度,各指标权重依据视觉原理和人眼识别图形的特点来确定,进而根据获得的总相似度大小确定匹配实体。其中面实体的匹配,其指标计算引入了计算机视觉和模式识别中的方法。实验结果表明该算法能得到与人眼判断一致的结果,具有良好的稳定性和可靠性,且与其它算法比较,精度与召回率有明显提高。这是解决几何数据融合的基础。在同名实体匹配的基础上,为解决同名地物表达不一致的问题,综合不同来源数据的点位精度差异的影响,提出一种基于多评价因素的要素合并变换算法。分析确定影响合并变换的叁大主要评价因素,并将其综合来确定要素的可信度,进而对要素位置进行加权平均来获得合并变换后的位置。结合海陆图的部分要素对该算法进行检验的结果表明,提高了要素的空间位置合并变换质量。这是解决几何数据融合的关键。研究多源地理空间数据融合中要素的编码融合问题。在阐述要素分类编码的原则和方法的基础上,提出融合的要素分类编码的原则和步骤,在此原则指导下,分析海陆图要素编码的差异,并解决编码融合过程中的要素层转换、同名要素统一编码等关键问题,实现海陆图要素编码的融合。数据融合的目的是为了提高融合后的信息量,信息不确定度的降低就相当于信息量的增加。因此在论文的最后,就多源地理空间矢量数据融合结果的不确定性进行分析。剖析矢量数据不确定性产生的各种原因,及其不确定度传播定律,在此基础上建立单源数据的不确定性模型,并通过多源矢量空间数据不确定性的联合模型建立数据源的不确定性与最终融合结果中不确定性的相互关系,以此来评定多源地理空间矢量数据融合质量。

王刚[2]2011年在《顾及要素特征的层次增量分块矢量数据组织与高效网络传输研究》文中指出随着互联网软硬环境建设的不断发展,互联网因其固有的分布式特征已逐步成为数据发布、数据共享、分布式计算的平台,借助于互联网这一广阔的信息传输平台,GIS应用领域得到了更大限度的拓展,在网络技术,多媒体技术、空间信息技术等的推动下,WebGIS技术得到了更为深层次方面的发展与应用。在GIS应用中主要存在两类数据分别为矢量数据与栅格数据,矢量数据由于数据结构紧凑、冗余度低,有利于网络和检索分析,图形显示质量好,精度高等优点而得到广泛地应用,而栅格数据则凭借着数据结构简单,便于空间分析和地表模拟,现势性较强等优势在目前国土监测、灾害分析、环境监测等方面发挥了重要的作用。目前由于矢量数据应用的广泛性和实用性,使得矢量数据成为空间信息化建设的基石,同时也因为针对不同的应用需求,各种GIS软件商对数据结构和模型采用不同的设计理念,使得矢量数据的数据结构呈现的多样性和复杂性,但目前以上的各种数据模型还不能很好地解决WebGIS中矢量数据的快速传输和客户端显示等问题。随着web2.0技术的发展与成熟,基于栅格数据下的高性能网络传输已经通过分块模型得到了基本的解决,使得以栅格图片格式为基础的WebGIS技术成熟起来,并投入到国家信息化建设的各个领域,但由于栅格数据自身所固有的缺陷,使得目前基于栅格图片技术建立的WebGIS使用受到了功能的限制。因此,基于矢量数据的WebGIS的研究与探索就成了目前关注的焦点话题之一。文章首先从WebGIS基本特征、实现的技术模式以及体系结构等方面详细叙述了WebGIS实现机制,从应用方面分析了各种WebGIS搭建方法的优势和不足,结合目前成熟的基于地图图片的WebGIS技术,通过实验分析了这种技术下数据组织模型、数据交互式传输以及数据展示等方面的,同时也分析当前采用矢量数据渐进式传输的数据组织思想、特点以及存在的问题。其次,本文从缓存的存储方式、服务器端缓存和客户端缓存等方面讨论了如何将这种技术应用到基于矢量数据的WebGIS中,从而最终减少数据的重复性传输;阐述了四叉树数据结构,提出了基于文件存储的线性四叉树构建方法,并讨论了同一等级和上下级之间的拓扑关系;同时结合矢量数据渐进式传输中用到的模型以及WebGIS的理论,采用以空间换时间的思想,提出了基于层次增量分块矢量模型的服务器端矢量数据组织模型,并给出了相应的矢量块的剪裁及文件命名存储等的方法,同时也给出了客户端的矢量块文件数据融合实现机制。接着,本文从与网络传输密切相关的矢量数据数据量入手,从数据压缩的基本原理和一般方法阐述了数据压缩的实质,从局部压缩思想和整体压缩思想两方面对矢量数据五种有损压缩算法进行了阐述与分析,考虑到以上压缩方法存在数据信息丢失的问题,所以本文从基于统计模型和基于字典模型两方面阐述了Huffman编码、算术编码以及基于第一类字典编码、第二类字典编码的无损压缩算法,同时结合矢量数据特点、网络传输以及数据压缩,指出除了要建立一种合适的矢量数据模型外,还要对矢量数据传输前进行多种组合的压他缩,并给出了矢量数据坐标几何压缩的方法以及基于Gzip编码的网络压缩与传输的思路,从而减少了网络传输的矢量数据量;同时结合服务器端的矢量数据组织,提出了从控制刷新数据量,采取基于特征要素交互式传输和基于Web Service的交互式异步传输等方面的传输策略来提高矢量数据的传输效率,最终达到提高用户体验的目的。文章最后通过实验从网络传输数据量、传输时间以及客户端数据显示与编辑等方面对前面叙述的数据压缩、缓存技术运用、传输策略以及数据融合等进行验证,同时也指出以上方式存在的问题。

刘涛[3]2015年在《多维航道模型及应用关键技术研究》文中指出随着我国航运业和航道建设的发展,以及地理空间数据应用研究的发展,内河航道信息化建设,尤其是航道测绘的地理空间数据的应用,取得了极大的进步。空间信息应用作为数字航道研究的重要内容,可以为船舶用户和监管部门提供航道实时的动态信息。因此,更高效、更丰富的航道空间数据模型及其应用系统对于船舶用户和监管部门具有重要的意义。在长江南京航道局“多维数字航道基础平台关键技术研究”科技项目的资助下,本文开展了多维数字航道空间信息应用研究,在理论方法和工程应用中探索多维数字航道的空间数据模型及其应用关键技术,完成了以下七个方面的研究工作:(1)为了提供更加丰富的数字航道空间信息,有别于传统的二维电子航道图,本文分析了数字航道的不同空间数据类型包括测深信息、导航标志、岸上地形信息、沿岸建筑物和基础设施等信息的多维表达方式,设计了以二叁维多源空间信息融合为基础的多维航道模型。(2)基于多维航道模型设计,针对其水下地形的叁维空间表达问题,提出了多分辨率水下地形构建算法。首先,构建了陆上地形金字塔数据模型,设计了地形数据与水深数据融合的阈值计算方法;然后,采用分层距离加权平均的方法逐层进行数据融合,将陆上地形数据与水深数据相融合。(3)基于多维航道模型设计,针对其在叁维空间中多比例电子航道图与遥感影像和水下叁维地形的融合问题,提出了多比例尺电子航道图数据融合算法。在叁维场景中,研究了多比例尺电子航道图数据与遥感影像数据和水下地形数据融合的具体流程,包括多比例尺电子航道图数据的视相关可视化方法,电子航道图图幅处理的顺序问题、图幅裁剪和图幅拼接的方法,电子航道图中物标的绘制方法,以及物标的拾取方法等。(4)叁维模型能表达更加丰富的空间信息,为了更高效和精确地将叁维模型融合到多维航道模型中,本文提出了基于矢量数据的叁维模型数据融合算法。首先,给出了叁维模型的描述方法,定义了用于叁维模型投影计算的简单网格的概念,设计了相交测试方法、通用逆时针排序算法和轮廓提取算法等;然后,基于上述基本概念和计算方法研究了叁维模型基于矢量数据的融合流程,包括姿态调整、大小调整和位置匹配。(5)针对当前的航道空间数据应用习惯,研究了多维航道模型的Mercator变换,将多维航道模型在球面坐标和Mercator投影场景坐标之间进行变换,并对变换方法进行了分析。(6)基于多维航道模型,参照二维电子航道图系统、叁维数字地球系统和数字航道相关业务系统,设计了多维航道基础平台的功能结构和系统架构,并研究了多维航道模型绘制相关的多图层技术、视点相关LOD可视化技术、异步多线程方法、数据调度的预读策略以及基于视点和视角的模型转换和隐藏方法等,构建了多维航道基础平台。(7)将多维航道基础平台应用于船舶导航和航道监控。针对多维航道模型中船舶等动态目标的绘制和信息查询需求,提出了动态目标的折半抽稀、多细节层次目标符号的绘制方法以及基于光线投射思想的目标拾取方法。设计开发了多维航道监控应用系统,实现基于多维航道模型的航标、水位和船舶监控;设计开发了多维船舶导航应用系统,实现多维航道模型中的船舶导航功能。基于上述研究,为数字航道构建了一个新的空间数据组织模型,并在船舶导航和航道监控应用研究中证明了模型的有效性。

郭黎[4]2008年在《多源地理空间矢量数据融合理论与方法研究》文中研究说明随着GIS的应用日益广泛,各行业对空间数据的需求越来越大。由于不同的业务内容存在巨大差异,对地理空间数据的需求也不尽相同,各部门通常针对本行业的需要,对同一地区同一比例尺的空间数据采用不同的数据源、不同的空间数据标准、特定的数据模型和特定的空间物体分类分级体系进行重复采集。这不仅造成了人力、财力的巨大浪费,还引发了空间数据的多种差异。因此,地理空间数据共享成为目前地理信息科学研究热点之一。但是,地理空间数据的需求不断变化,生产新的地理空间数据是地理信息产业发展的主题。本文深入研究了从不同数据源,不同数据精度和不同数据模型的地理空间数据中抽取所需要的信息,按照用户新的应用需求构建新的空间数据的地理空间矢量数据融合理论和方法,这不仅能降低地理数据的生产成本,加快现有地理信息更新速度,对提高现有地理空间数据质量也具有重要的意义。论文主要内容如下:(1)论文给出了地理空间矢量数据融合的概念及研究范畴、分析了研究现状,指出了存在的主要问题,建立了地理空间矢量数据融合的数据集成、同名实体匹配与识别、几何数据与属性数据融合的框架和流程。(2)深入分析了多源地理空间数据产生的原因。从空间实体或现象本身不确定性、人类认知表达能力的局限性、空间实体或现象观测的误差、计算机表达地理对象的局限性和空间数据操作产生的误差等方面详细分析了多源地理空间数据产生的客观和主观原因,这对空间数据共享、集成和融合来说,具有重要理论价值。(3)从空间基准、数据模型和语义编码叁个方面分析了多源地理空间数据集成的内容。研究了数据交换、直接数据访问、空间数据互操作、基于本体的地理空间数据集成四种模式的空间数据集成的方法。(4)从空间关系理论出发,提出了地理空间矢量数据的顺序、双向和并行的多种数据匹配策略,解决了一对一、一对多、多对一、特别是多对多空间实体匹配的难题;总结了拓扑空间关系数学模型和点、线、面实体匹配的几何度量指标;改进了点结构“蜘蛛编码”匹配的算法;提出了基于面积迭置率的数据匹配算法和匹配思路,解决了多对多的面实体匹配的问题;根据地理空间方向关系描述方法,提出了栅格环境下基于方向关系矩阵模型的空间目标方向相似性计算方法和尺寸与形状相似和不相似情况下的计算模型,给出面状实体匹配结果;根据本体匹配基本理论,提出了语义相似度计算方法。(5)以同一地区数字地形图和数字海图融合为例,验证了论文提出的空间矢量数据的融合模型和算法。

郭黎[5]2003年在《空间矢量数据融合问题的研究》文中指出随着GIS应用深入,对空间数据的需求越来越大,空间数据的大量重复获取不仅造成了人、财力巨大浪费而且也带来了空间数据的二义性等问题。为了解决这一问题,本文提出了空间数据的融合方法。 通过对空间数据融合,可以消除因空间数据模型、物体的分类分级和几何位置的精度等引起的差异,为实现空间数据的共享,扩大空间数据使用范围,减少空间数据的维护和获取费用,同时也为满足特定用户要求的空间数据生产探索出一条新的路子。 本文给出了数据融合的定义,讨论了数据融合的相关技术,即数据模型的融合、地理要素分类分级的融合及几何位置的融合。结合数字地形图与海图融合的实例,详细阐述了数据融合的过程。最后,结合当前学科发展,对数据融合技术进行了展望,即数据互操作手段将是数据融合借助的主要技术手段。

金良益[6]2017年在《遥感影像矢量化中多边形数据优化处理技术研究》文中研究说明遥感影像矢量化作为矢量数据来源的重要技术手段,近年来随着遥感技术的发展而愈发受到重视。一般的矢量化方法对矢量化数据的后处理关注不足,而矢量化多边形的优化问题是矢量化数据后处理的关键,优化结果的好坏及优化效率的高低直接影响到矢量化数据的实际应用。同时,海量遥感影像矢量化技术的发展进步也对更加高效的矢量化数据后处理技术提出了更迫切的需求。鉴于此,本文结合矢量数据化简相关方法和并行计算技术,对遥感影像矢量化中多边形数据优化处理方法开展研究,主要进行以下工作:1.总结栅格矢量化算法、矢量数据化简处理、并行计算与地理空间数据处理等领域的研究现状和已有研究成果,分析存在的不足,以此为基础明确本文研究内容及研究思路。2.基于动态规划的无拓扑矢量化多边形公共边提取算法研究。结合动态规划原理,提出一种无拓扑遥感影像矢量化数据中多边形公共边提取算法,通过对比实验,验证本文所提出方法的有效性和高效性,为后续矢量化多边形的化简奠定数据基础。3.遥感影像矢量化多边形边界化简方法研究。从地理空间数据不确定性理论出发,提出遥感影像矢量化多边形边界化简方法。通过对矢量化多边形边界进行“磨角插值”和基于可接受域限定的自适应滤波平滑处理,最后采用基于全局阈值的DP算法进行压缩,消除数据冗余。实验结果显示,该方法相对于传统方法具有更好的平滑效果及更高的位置精度。4.矢量化多边形公共边提取与化简方法并行化改进研究。基于MPI并行编程模型,设计数据并行模式下矢量数据划分与并行处理结果融合的方法。对主从架构下的矢量化多边形并行优化算法进行详细设计,并设计相关实验进行验证与分析。实验表明,该方法能较大的提高矢量化数据后处理的效率。5.遥感影像矢量化多边形优化模块的设计与实现。设计并开发遥感影像矢量化多边形优化模块插件,并将其集成到地理信息产品生产线系统中,结合一个实例验证本文研究内容的有效性和实用性。

李淑华[7]2007年在《森林资源空间矢量数据管理与服务》文中指出为解决森林资源空间矢量数据的异构性、分散性和独立性,尤其是针对目前管理方面存在的一些问题,本研究从分析问题的根结入手,并结合目前国内外的研究现状及先进技术,研究了在保持不同系统中数据的完整性和一致性的基础上,如何自动的从多个分布、异构、自治的数据源中集成数据,并且隐藏数据的这些差异,向用户提供统一、透明的数据访问接口。提出了一个基于中介模式的、采用GML规范的、以Web Service的方式提供服务的模块化、可扩展的五层架构的森林资源空间矢量数据管理与服务框架,并设计开发了以框架为基础的原型系统。论文首先总结了森林资源空间矢量数据的特点,目前森林资源数据管理和应用的研究现状,以及目前管理存在的一些问题,并从异构空间数据管理与集成、空间数据格式转换、数据服务技术叁个方面分析了国内外对空间矢量数据管理的研究和相关先进技术的利用,为服务框架的确立奠定了理论基础。通过研究异构空间数据管理与集成的叁类模式的优缺点,确定采用模块化和可扩展性强的中介/包装器模式作为数据集成模式;利用Web Services作为系统内部和外部服务技术,并依据其技术和应用特点与中介/包装器模式进行融合互补:使用GML规范和技术作为数据传输格式及框架内通用数据格式标准;在此基础上设计了森林资源空间矢量数据管理与服务平台的体系结构——基于中介模式的、采用GML规范的、以Web Service的方式提供服务的由数据层、中介层、子服务层、服务集成层和应用层组成的五层架构。详细设计了森林资源空间矢量数据管理与服务框架的主要功能,重点包括包装器、中介器、子服务模块和服务集成器等模块的结构、功能。研究设计了森林资源空间矢量数据管理与服务框架的应用模式,并给出了基于C/S架构的传统应用模式、智能客户端应用模式及基于B/S架构的单层、多层应用模式等几个应用模式的范例。在森林资源空间矢量数据管理与服务框架的基础上,遵循系统设计原则,使用Web Services技术和GML技术设计并开发了森林资源空间矢量数据管理与服务原型系统。论文将结合Web Services技术的中介/包装模式的数据集成管理方法和GML应用模式引入林业应用,为提高森林资源空间数据管理和服务水平的提高提供了技术参考。

袁华[8]2004年在《基于COM的税务管理地理信息系统的开发与应用》文中提出随着计算机技术的普及和提高,以信息技术为依托的地理信息技术随之得到了迅猛发展。其应用范围不断增加,从传统的土地利用、城市规划和资源管理到电力、电信等设施管理和智能交通等新兴领域,用户范围也从单一的政府部门扩展到各种企事业单位。GIS作为一种对现实世界理解的技术手段,通过模型化的方法把现实世界转变为可视的信息世界,实现了对空间数据的可视化管理。地理信息系统(GIS)就是利用计算机将各种空间信息转化为矢量或栅格化的数字地图,并将地理信息的空间形态与其特征属性相对应。因此地理信息系统(GIS)实际上是一种以空间信息为核心的数据融合平台,它以空间坐标定位目标对象任何与目标对象相关的信息以属性数据的形式存在,这使得各种不同类型的数据以空间数据为纽带结合在一起,提高数据的信息表现能力。组件是一种智能型的独立于平台、语言、协议、可移植、可重复使用的二进制标准。组件遵守一定的接口规范,具有互操作性。组件技术日趋成熟,已成为提高软件开发效率,提高软件产品的可重用性、适用性和维护性的重要手段之一。为了适应软件组件化的潮流,GIS的体系结构也趋于组件化。传统的GIS系统结构分两类一是以空间数据为中心的系统结构,这种体系结构的缺点是整体结构松散,集成性差,只做到数据复用,没有功能复用。二是以执行为中心的系统结构,计算和执行的功能都集中于中心,实现起来相当复杂,而且应用程序与空间数据之间的通信都要经过中心,容易形成瓶颈。而组件技术根据地理信息系统的功能和应用为用户提供透明的属性接口和方法,做到组件的即插即用和无缝集成,增加了系统的灵活性和模块之间的内聚度,开发系统的效率大大提高、难度下降、系统更具开放性和集成性。组件GIS的基本思想是把GIS的各大功能模块做成控件,在GIS控件与其他控件之间可以利用其他软件开发工具以<WP=62>搭积木的形式集成起来,从而形成最终的GIS应用。利用组件式技术,用户可以根据实际需要选择需要的控件,这也最大限度地降低了用户的经济负担。组件式GIS(Components GIS,缩写为ComGIS)基于标准的组件式平台,各个组件之间不仅可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式平台主要有Microsoft的COM(Component Object Model,组件对象模型)/DCOM(Distributed Component Object Model,分布式组件对象模型)和OMG的CORBA(Common Object Request Broker Architecture,公共对象请求代理体系结构),目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位。基于COM/DCOM,Microsoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。新一代的组件式GIS也大都是ActiveX控件或者其前身OLE控件。组件式GIS代表着当今GIS发展的潮流。本文的讨论以基于COM/ActiveX规范的组件式GIS为例。ComGIS的代表作应首推MapX和MapObjects。MapObjects由全球最大的GIS厂商——美国环境研究所(ESRI)推出。MapObjects是一个提供大量基础制图功能的ActiveX控件,它支持多种地图文件格式如Arc/Info的Coverage,ESRI的Shape文件SDE图层以及大量栅格图形格式,通过ODBC规范访问外部数据库,不仅小巧灵活而且易于集成于支持OCX的开发平台(如Visual Basic、C++Builder和Delphi等),这也正是组件式GIS不受编程语言限制的特点。它还包括一个地图控件和40多个具有属性、事件、方法的OLE对象。我们采用Mapobjects不仅因为它提供的功能比较完善,而且还因为他与ESRI公司的其他地理信息系统软件Arc/Info、ArcView GIS、ArcFM、SDE和Internet Map Server等产品组成了地理信息系统的工业标准。从电子地图的绘制到完成整个系统都在标准的规范下进行。传统的税务管理软件含有大量枯燥乏味的电子表格和数据报表,缺乏直观性和决策可视化。而地理信息系统能够实现数据可视化和地理信<WP=63>息与主流业务应用的集成,满足了税务管理的多维性需求。组件地理信息系统开发模式已成为地理信息系统二次开发的首选方案。组件式的地理信息系统不依赖于某一开发语言,仅利用第叁方提供的地理信息控件实现GIS的某些功能。本文详细介绍了在delphi集成开发环境下,运用ESRI公司推出的MapObjects控件开发组件式的税务管理地理信息系统的技术。以及如何用组件技术优化税务管理的某些功能。从而达到更好的管理效果。整个系统采用在Delphi开发环境中引入GIS控件Mapobjects的开发模式,利用Mapobjects实现GIS软件的基本功能:新建地图文件以.map为扩展名,新建添加删除图层可为(点线面),图层可为Shape格式和SDE图层。使用SQL Server作为后台数据库服务器,为了达到更好地兼容性,最大限度地提高执行效率,在数据库应用程序中使用ADO组件来建立数据库服务器的连接。由原型系统的运行效果来看,达到了系统的设计目标,满足税务管理的实际需求。

章嘉人[9]2011年在《语义规则约束下的DEM与二维矢量数据融合方法研究》文中进行了进一步梳理随着信息科学与互联网技术的发展,地理信息系统(GIS)在各行各业中得到越来广泛的应用。但在不同行业领域中,空间数据在认知角度、行业需求、采集手段、建模方法等方面存在较大差异,导致了不同系统间的空间数据模型、数据库管理方法、模块访问操作以及数据文件存储模式都存在明显差异,由此形成的信息孤岛,日益成为在实现多源异构空间数据共享和集成融合的障碍,导致数据资源的巨大浪费。其中,DEM和二维矢量数据作为多源异构数据的典型代表,数据量大,又各自具备不同的优势和缺陷,融合集成这两种数据可以扩展数据维度,有效的降低数据成本,提高数据的利用效率,改善数据的质量和精度。然而由于数据的异源性和对数据语义的考虑不足,导致DEM与矢量数据的融合后容易产生语义误差的问题,严重影响到数据的质量和可视化效果,阻碍了空间数据的应用和GIS的发展。因此,在两种数据集成融合过程中,如何充分考虑地物的几何特征和语义特征,如何利用其语义规则来约束数据的集成融合,从而保证数据融合一致性和语义准确性,是本文的主要研究内容。本文首先研究了DEM与二维矢量数据融合的常用方法,以及矢量数据融合地形数据的理论技术,比较分析了不同方法的特点。现有的方法和技术主要实现了地形数据与矢量数据的融合,但忽视了融合后数据集的语义准确性,并未对存在语义误差的数据集进行纠正。因此,本文的基于地物语义规则的数据融合方法,旨在将语义规则运用于地形数据和矢量数据的融合,从而解决了数据语义误差的问题。本文实现了DEM与二维矢量数据的嵌入算法。该算法是实现语义规则约束下DEM与矢量数据融合的必要基础,嵌入后的矢量数据具备了DEM的高程,维度得到了扩展。该算法保证了矢量数据嵌入后地形形态不发生改变,同时也保证了数据纠正步骤的解算精度。在完成嵌入算法的基础上,本文根据地物的几何特征和语义特征,提取了典型地物语义规则,并在此基础上实现了保证数据语义正确性前提下融合DEM与二维矢量数据方法。该方法首先对语义规则进行形式化表述,然后利用最小二乘法和线性互补理论,对参与解算的高程点分类纠正,实现了语义规则的定制到语义规则解算的定性到定量的转化过程,最终得到满足语义规则的数据集。最后本文设计实现了语义规则约束下DEM与矢量数据融合算法的实验验证,对实验的结果进行了评定。实验结果表明,本论文中的方法能够科学有效纠正数据的语义错误,提高数据融合的质量,具有良好的典型性、科学性和普适性。

胡开[10]2012年在《森林资源矢量数据的融合技术研究》文中研究指明根据不同的应用目的,同一地区森林资源矢量数据往往采用不同的空间数据标准、不同的空间数据模型和特定的属性数据分类分级体系进行重复采集。一方面造成了人力、财力资源的浪费,另一方面也引发了空间数据的多语义、多时空、多尺度,形成了不同的存储格式、数据模型与存储结构等,为了充分利用已有资源、减少数据采集开销,按照不同的应用要求,采用不同的方法进行数据的融合具有积极的意义。本研究在详细论述矢量数据融合研究背景和研究意义的基础上,结合地理信息系统的相关原理以及矢量数据融合的常见方法和框架,以广西省贺州市八步区两期二类调查数据和广西省贵港市平南县的林权改革数据与二类调查数据为实验数据,进行林业矢量数据融合的研究。对于两期二类调查数据几何位置融合采用矢量数据格网化中心点法—矢量数据格网化最大面积法—矢量数据格网化多尺度格网法。属性数据融合采用以2009年已有属性为基础的融合。对于林权改革数据与二类调查数据几何位置采用迭置分析后的小多边形合并处理,分别运用最大面积合并,最大边长合并和基于模糊集的小多边形合并法。属性数据以二类调查数据已有属性为基础进行重新分类分级,并采用面积为权重、边长为权重、形状系数为权重的叁种方法进行属性数据的多次平差。数据统计与分析显示:矢量数据格网化最大面积法能解决矢量数据格网化中心点法不能诠释的叁类情况,在格网大小不变的情况下,能减少数据精度损失,而矢量数据格网化多尺度格网法相对于前两种方法在保障数据精度的前提下能减少数据冗余;基于模糊集的小多边形处理方法在减少精度损失方面明显由于其他方法,而以形状系数为权重的方法是叁种数据平差方法中的最优方法。拟合出模型:Y=9.1833-0.071X-5.0304In(S)+0.0393Xln(S).其中Y为精度损失,S为地类的平均斑块大小,X表示格网的大小。融合一套两期二类调查数据融合矢量面,为两期数据属性数据的互联,相关,组合分析处理等奠定了基础;生成融合林改数据与二类调查数据的矢量面图层,该图层在几何位置上与林权改革数据与二类调查数据略有变动,关键属性数据,如蓄积量,林改面积保持了无精度损失,对林权改革后的二类调查小班区划有较大参考意义。

参考文献:

[1]. 海陆地理空间矢量数据融合技术研究[D]. 唐文静. 哈尔滨工程大学. 2009

[2]. 顾及要素特征的层次增量分块矢量数据组织与高效网络传输研究[D]. 王刚. 武汉大学. 2011

[3]. 多维航道模型及应用关键技术研究[D]. 刘涛. 大连海事大学. 2015

[4]. 多源地理空间矢量数据融合理论与方法研究[D]. 郭黎. 解放军信息工程大学. 2008

[5]. 空间矢量数据融合问题的研究[D]. 郭黎. 中国人民解放军信息工程大学. 2003

[6]. 遥感影像矢量化中多边形数据优化处理技术研究[D]. 金良益. 解放军信息工程大学. 2017

[7]. 森林资源空间矢量数据管理与服务[D]. 李淑华. 中国林业科学研究院. 2007

[8]. 基于COM的税务管理地理信息系统的开发与应用[D]. 袁华. 吉林大学. 2004

[9]. 语义规则约束下的DEM与二维矢量数据融合方法研究[D]. 章嘉人. 南京师范大学. 2011

[10]. 森林资源矢量数据的融合技术研究[D]. 胡开. 中南林业科技大学. 2012

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空间矢量数据融合问题的研究
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