發(fā)布時(shí)間：2019-10-23 12:14

【摘要】：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)是地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)組成部分,體現(xiàn)了我國(guó)空間信息建設(shè)的一個(gè)重要方面。同時(shí),道路網(wǎng)也是城市空間定位的重要載體,是移動(dòng)位置服務(wù)、智能導(dǎo)航、社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等新興領(lǐng)域不可缺少的數(shù)據(jù)支撐。隨著空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、空間信息服務(wù)技術(shù)的快速發(fā)展,道路網(wǎng)數(shù)據(jù)的多尺度建模逐步由分層獨(dú)立存儲(chǔ),向數(shù)據(jù)自動(dòng)簡(jiǎn)化和集成演進(jìn)。但是傳統(tǒng)的多尺度簡(jiǎn)化算法沒(méi)有針對(duì)性地考慮道路網(wǎng)的“模式”特征,不能有效地解決道路網(wǎng)簡(jiǎn)化過(guò)程中的模式保持問(wèn)題。同時(shí),對(duì)于多源道路網(wǎng)數(shù)據(jù)的匹配,現(xiàn)有算法也不支持不同參考系下道路關(guān)聯(lián)關(guān)系的自動(dòng)建立。 針對(duì)以上不足,本論文主要研究并提出了保持幾何結(jié)構(gòu)模式的道路網(wǎng)數(shù)據(jù)多尺度簡(jiǎn)化方法,并應(yīng)用結(jié)構(gòu)模式的相似性提出一種多源道路網(wǎng)匹配方法。論文主要的研究工作如下： 1)首先介紹了本論文的研究背景與意義。從道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式識(shí)別入手,從空間結(jié)構(gòu)模式的概念、識(shí)別方法以及應(yīng)用領(lǐng)域三方面對(duì)當(dāng)前空間結(jié)構(gòu)模式識(shí)別方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)析。指出為綜合利用多尺度道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點(diǎn),有必要分析和提取道路網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)模式作為共性特征,并且在多尺度建模中應(yīng)當(dāng)保持道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式特征;同時(shí),在建立數(shù)據(jù)間相關(guān)道路要素的邏輯關(guān)聯(lián)時(shí),可以通過(guò)模式匹配的方法,降低數(shù)據(jù)離散性,提高數(shù)據(jù)的空間精度與一致性。 2)提出了道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式的三級(jí)尺度分類。即微觀尺度下的局部結(jié)構(gòu)模式(平行道路和復(fù)雜交叉口)、中觀尺度下的區(qū)域結(jié)構(gòu)模式(格網(wǎng)街區(qū)),以及宏觀尺度下的整體結(jié)構(gòu)模式(路段鏈和骨架線)。指出為實(shí)現(xiàn)保持道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征的多尺度簡(jiǎn)化和多源數(shù)據(jù)匹配,有必要深入研究道路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式特征識(shí)別。 3)分別闡述了三級(jí)尺度下的結(jié)構(gòu)模式識(shí)別和簡(jiǎn)化方法。對(duì)于局部結(jié)構(gòu)模式,分析并提出了基于線要素的雙線平行道路模式的啟發(fā)式追蹤方法、基于多邊形要素的平行道路模式快速提取方法,以及基于Delaunay三角網(wǎng)的中心線提取方法；對(duì)于復(fù)雜交叉口模式,提出基于空間聚類的模式識(shí)別方法和保持形態(tài)和拓?fù)潢P(guān)系的結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化方法。對(duì)于區(qū)域的格網(wǎng)街區(qū)模式,實(shí)現(xiàn)了基于形態(tài)相似性規(guī)則和區(qū)域增長(zhǎng)算法的自適應(yīng)識(shí)別方法,提出了保持信息量的格網(wǎng)街區(qū)合并方法,以及保持格網(wǎng)全局模式特征的混合整數(shù)規(guī)劃模型。對(duì)于全局的骨架線模式,首先提出了基于格式塔原則的路段鏈模式提取方法,在此基礎(chǔ)上提出了宏觀尺度下基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)構(gòu)化道路網(wǎng)等級(jí)劃分方法,并提出了道路網(wǎng)整體連通性保持算法。 4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示了道路網(wǎng)模式的識(shí)別結(jié)果,道路網(wǎng)局部、區(qū)域和整體的模式保持效果,道路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等級(jí)與規(guī)劃等級(jí)兩種全局結(jié)構(gòu)模式的對(duì)比結(jié)果,以及道路網(wǎng)整體與區(qū)域結(jié)構(gòu)模式的綜合保持效果,驗(yàn)證了道路網(wǎng)模式結(jié)構(gòu)識(shí)別、保持結(jié)構(gòu)模式的多尺度簡(jiǎn)化方法的可用性。 5)設(shè)計(jì)了基于道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式特征的多源數(shù)據(jù)匹配方法,從局部、區(qū)域以及整體結(jié)構(gòu)三方面對(duì)道路網(wǎng)模式特征的語(yǔ)義進(jìn)行了描述,以此為基礎(chǔ),提出了全局最優(yōu)的道路網(wǎng)整體匹配方法,實(shí)現(xiàn)了不同參考系下道路網(wǎng)的多源數(shù)據(jù)匹配。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P208

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2552102