發(fā)布時(shí)間：2020-05-21 07:29

【摘要】：隨著國內(nèi)城市化的迅速發(fā)展,各省市、地區(qū)都在進(jìn)行舊城改造、城市建設(shè),城區(qū)面貌變化日新月異,國際、省際、城際間的交流日益加深,人口流動(dòng)增多,因此出現(xiàn)“尋址”困難的問題。目前,文本作為最常見的輸入語言,廣泛應(yīng)用在百度地圖、谷歌地圖等主流地圖中,實(shí)現(xiàn)地圖尋址過程。但是在尋址過程中,人們利用文本表述不明時(shí),常常通過繪制簡單草圖的方式進(jìn)行輔助表達(dá),這一過程有助于人們?cè)诖竽X中形成簡單的空間場景,將大腦中的空間場景與實(shí)際場景進(jìn)行一一對(duì)應(yīng),最終對(duì)目標(biāo)地址進(jìn)行定位和找尋。因此,手繪草圖作為一種直觀的用戶交互“語言”,利用其空間關(guān)系相對(duì)不變性,將手繪草圖中的空間對(duì)象與矢量地圖中相應(yīng)的空間對(duì)象進(jìn)行一一映射,這種映射關(guān)系的建立就是地圖匹配的過程,也是實(shí)現(xiàn)地圖尋址和定位的核心步驟。目前,地圖匹配的主要過程是通過對(duì)空間對(duì)象的空間相似度進(jìn)行度量,從而判斷兩空間對(duì)象是否匹配。常見的空間相似性度量包括距離、面積、形狀、位置、語義、拓?fù)浜头较虻?其中拓?fù)湎嗨菩猿Ｗ鳛榇制ヅ涞亩攘坑迷诘貓D匹配的過程中,目的是減少匹配候選集、提高匹配效率,然后利用距離、面積、形狀、位置等幾何相似性特征實(shí)現(xiàn)地圖的精確匹配。由于手繪草圖不具有標(biāo)準(zhǔn)的地理參考坐標(biāo),因此無法獲取空間對(duì)象的準(zhǔn)確的空間地理信息。由于人們對(duì)空間認(rèn)知會(huì)產(chǎn)生不同程度的畸變使得繪制的空間對(duì)象的形狀和位置都是模糊的,因此,只能利用以拓?fù)潢P(guān)系為主的空間關(guān)系作為約束條件,實(shí)現(xiàn)手繪草圖與矢量地圖的匹配。論文的主要工作概括為以下幾點(diǎn):(1)總結(jié)了矢量地圖匹配和手繪草圖匹配的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了基于拓?fù)涮卣鞯氖掷L草圖與矢量地圖匹配的研究思路;(2)分析了手繪草圖認(rèn)知畸變的特征,得出手繪草圖具有空間關(guān)系不變的結(jié)論,基于這個(gè)特征可以實(shí)現(xiàn)手繪草圖與矢量地圖的匹配。將手繪草圖中提取的空間對(duì)象進(jìn)行歸納,可分為點(diǎn)、線、面三種類型,詳細(xì)闡述了基于這三種類型間的空間關(guān)系及其對(duì)應(yīng)的不同粒度的表達(dá)模型,為匹配過程奠定了基礎(chǔ);(3)詳細(xì)闡述了圖的兩種存儲(chǔ)方式:鄰接表和鄰接矩陣,概括分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)后,從而得到鄰接矩陣能夠提高圖搜索效率的結(jié)論。因此手繪草圖和矢量地圖利用鄰接矩陣進(jìn)行原始空間關(guān)系存儲(chǔ),將所有潛在匹配點(diǎn)對(duì)構(gòu)建全局空間關(guān)系矩陣和某一匹配點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的局部空間關(guān)系矩陣。其中,對(duì)局部空間關(guān)系矩陣進(jìn)行詳細(xì)的分析后,進(jìn)行了量化計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果用于矩陣質(zhì)量評(píng)價(jià)中;(4)本文將局部空間關(guān)系矩陣的量化計(jì)算結(jié)果作為禁忌搜索過程中適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算,取適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算后值最高的對(duì)應(yīng)匹配點(diǎn)對(duì)作為下一步的匹配方向,并添加到匹配序列中,然后進(jìn)行迭代計(jì)算,直至將所有匹配點(diǎn)對(duì)搜索完成。本文從單一約束關(guān)系和多約束關(guān)系兩方面進(jìn)行了匹配算法和空間關(guān)系質(zhì)量的評(píng)價(jià),驗(yàn)證了將空間關(guān)系矩陣矩陣與改進(jìn)禁忌搜索算法相結(jié)合的匹配算法在手繪草圖與矢量地圖匹配過程中的可行性與有效性。
【圖文】：

空間場景的一種個(gè)性化認(rèn)知，是將大腦中空間場景展示出來的一種方式。2.2 手繪草圖的特征圖2.1 簡單手繪草圖實(shí)例Fig.2.1 Simple Sketch Examples圖 2.1 中為兩幅簡單的手繪草圖實(shí)例，它們大多以簡單的黑色線條進(jìn)行繪制，并對(duì)地物進(jìn)行簡單的標(biāo)注，如左圖中的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的宿舍樓號(hào)；右圖中對(duì)建筑物名進(jìn)行簡寫標(biāo)注。

按照上述規(guī)則將手繪草圖中包含的空間對(duì)象進(jìn)行規(guī)范化提取和分類后，，結(jié)果如表2.1 所示：圖2.6 空間區(qū)域劃分和包含的地物Fig.2.6 Spatial Regional Division and the landmarks contained in sketch map
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P208

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2673927