【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,公眾越來越多地參與到互聯(lián)網(wǎng)信息的共享中,用戶創(chuàng)建內(nèi)容(User-generated Content, UGC)成為互聯(lián)網(wǎng)信息中的重要內(nèi)容。同時,帶有GPS功能的移動終端的廣泛應(yīng)用和地理信息知識的普及也為公眾用戶自主創(chuàng)建的地理信息進行共享提供了良好的環(huán)境。自發(fā)地理信息(Volunteered Geographic Information, VGI)正是在這樣的環(huán)境中誕生的,這種以大眾用戶網(wǎng)絡(luò)協(xié)作和數(shù)據(jù)貢獻為核心的地理信息,不但為普通人提供了操作和使用地理數(shù)據(jù)的權(quán)利,而且可以用來維護動態(tài)更新的開放地理數(shù)據(jù)庫。近年來,基于用戶自主創(chuàng)建、公眾貢獻的自發(fā)地理信息網(wǎng)站和應(yīng)用如雨后春筍般涌現(xiàn),如維基地圖、Google Map Maker以及OpenStreetMap等,其平臺以良好的用戶使用體驗和豐富的數(shù)據(jù)迅速積累了大量用戶,這些數(shù)據(jù)因為具備更新速度快,語義信息豐富,細節(jié)翔實的特點也被各研究機構(gòu)和行業(yè)所廣泛應(yīng)用。 自發(fā)地理信息的優(yōu)勢在于其更新迅速,可以作為指導(dǎo)專業(yè)地理信息數(shù)據(jù)更新的數(shù)據(jù)來源之一。自發(fā)地理信息來源于公眾貢獻,專業(yè)設(shè)備和專業(yè)知識的缺乏使得VGI數(shù)據(jù)采集和制作中可能會帶來數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。傳統(tǒng)專業(yè)化測繪基于野外實測和遙感影像數(shù)據(jù)提取的內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的更新作業(yè)方式,其更新數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求嚴格,但時效性和更新周期受限,缺乏較豐富的語義細節(jié)信息。本文的研究重點在于如何將自發(fā)地理信息作為專業(yè)測繪部門發(fā)現(xiàn)變化和數(shù)據(jù)更新的有效數(shù)據(jù)來源。基于以上認識,本研究從空間數(shù)據(jù)變化快速發(fā)現(xiàn)、提取與及時更新的目的出發(fā),針對自發(fā)地理信息中變化數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)、提取、有效性驗證和多庫更新關(guān)聯(lián)等環(huán)節(jié)存在的問題,探索基于VGI數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)變化發(fā)現(xiàn)與更新方法和關(guān)鍵技術(shù)。 本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面： 1、對目前國內(nèi)外主流VGI項目的平臺發(fā)展歷程、運作機制和現(xiàn)有的專業(yè)測繪部門更新模式進行了深入分析,歸納總結(jié)自發(fā)地理信息數(shù)據(jù)類型與特點,研究了自發(fā)地理信息作為專業(yè)測繪部門的更新來源和依據(jù)所存在的數(shù)據(jù)有效性等問題,提出了基于自發(fā)地理信息的空間數(shù)據(jù)變化發(fā)現(xiàn)與更新框架。 2、分析了現(xiàn)有的矢量數(shù)據(jù)同名要素匹配的方法,針對自發(fā)地理信息矢量數(shù)據(jù)中城市路網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點,提出了矢量要素多層次蔓延匹配算法,用于及時發(fā)現(xiàn)自發(fā)地理信息中的變化數(shù)據(jù)。通過語義特征得到初始的蔓延單元,結(jié)合道路弧段和結(jié)點的語義、幾何和空間拓撲信息,進而蔓延到整個道路網(wǎng),直到所有道路弧段被標(biāo)記,充分顧及了數(shù)據(jù)之間的互相匹配的關(guān)系。 3、分析了城市路網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)和高分辨影像中存在的特征知識,提出以獲得的VGI更新數(shù)據(jù)為先驗知識,快速捕獲變化區(qū)域,以從VGI數(shù)據(jù)中獲得的變化地物和現(xiàn)勢的高分辨率影像中特征知識為指標(biāo),基于模糊推理的置信度計算驗證數(shù)據(jù)有效性。 4、根據(jù)專業(yè)測繪生產(chǎn)部門的實際需求,基于傳統(tǒng)生產(chǎn)部門更新機制和數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu),對在分布式協(xié)同環(huán)境下多數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新問題深入分析,提出了基于更新規(guī)則的多庫聯(lián)動更新方法,制定多數(shù)據(jù)庫之間的更新規(guī)則,實現(xiàn)VGI變化數(shù)據(jù)從入庫、對象化到發(fā)布的增量數(shù)據(jù)更新。 5、根據(jù)本文提出的基于自發(fā)地理信息的空間數(shù)據(jù)變化發(fā)現(xiàn)與更新方法,構(gòu)建原型系統(tǒng),對其中用于VGI數(shù)據(jù)的矢量要素多層次蔓延匹配算法、基于高分辨率影像的VGI數(shù)據(jù)有效性驗證和基于更新規(guī)則的多庫聯(lián)動更新方法進行了實現(xiàn),并在城市路網(wǎng)場景進行了實證研究。 基于本文提出的方法,探索了自發(fā)地理信息作為專業(yè)測繪部門數(shù)據(jù)更新來源的可能。自發(fā)地理信息作為一種有別于傳統(tǒng)測繪與遙感的專業(yè)地理采集數(shù)據(jù),匯聚公眾用戶的知識,現(xiàn)勢性高,細節(jié)豐富,在交通、災(zāi)害應(yīng)急等行業(yè)具有很大的應(yīng)用價值。在之后的研究中,我們將根據(jù)自發(fā)地理信息的特點,關(guān)注于數(shù)據(jù)質(zhì)量,分析基于公眾的數(shù)據(jù)有效性驗證,實現(xiàn)變化數(shù)據(jù)從識別到驗證的一體化,從而構(gòu)建更為有效的空間數(shù)據(jù)更新體系。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P208

【參考文獻】

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本文編號：2256880