基于傅里葉能量度量的曲線多尺度表達(dá)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 19:56
通過傅里葉級(jí)數(shù)將地理要素從空間域轉(zhuǎn)化到頻率域,從頻域的角度結(jié)合Parseval定理計(jì)算地理要素各個(gè)頻率所包含的能量,并以人眼識(shí)別能力為基準(zhǔn),結(jié)合地理要素的原始比例尺計(jì)算其實(shí)地距離閾值,將曲線的直流分量剔除后得到該地理要素的有效總能量.再分別設(shè)置不同的能量衰減率將地理要素的高頻部分進(jìn)行剔除,并將相對(duì)應(yīng)的不同傅里葉展開次數(shù)下的擬合曲線與地理線要素之間的平均空間距離和能量衰減率相結(jié)合,探索地理要素的能量變化對(duì)其比例尺的影響,建立曲線的能量衰減率與其尺度變化之間的函數(shù)關(guān)系.最后,分別選取小比例尺的海岸線數(shù)據(jù)和大比例尺的等高線數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)置不同縮放等級(jí)的地圖比例尺并計(jì)算與其相對(duì)應(yīng)的能量衰減率及傅里葉展開次數(shù)對(duì)曲線進(jìn)行重建,驗(yàn)證了該方法對(duì)各尺度下地理線要素的多尺度表達(dá)都具有良好的表現(xiàn)效果.
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年03期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
不同類型非閉合曲線的鏡像方法對(duì)比
當(dāng)傅里葉級(jí)數(shù)展開曲線與原曲線在屏幕上的距離平均值Dm<Ds時(shí),即認(rèn)為展開到該項(xiàng)數(shù)的擬合曲線可以近似代替原曲線(Dm為原曲線上的每個(gè)點(diǎn)到擬合曲線在屏幕上的垂線距離平均值)(圖2).由式(14)即可計(jì)算不同的地理線要素在不同的比例尺下,在人眼識(shí)別能力的基礎(chǔ)上所需滿足的最小實(shí)地距離容差.如表1所示,選取一片區(qū)域的5條不同尺度的地理線要素分別進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開,并計(jì)算其在不同展開次數(shù)下的擬合曲線與原曲線的實(shí)地距離.隨著展開次數(shù)的增加,該距離Da會(huì)相應(yīng)的減少,當(dāng)該距離剛好小于要素在當(dāng)前尺度下的最小實(shí)地距離容差DT時(shí),可得到該地理線要素的有效總能量.
分別對(duì)5條地理線要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,其結(jié)果如圖3所示.由圖3可知,5條實(shí)驗(yàn)曲線的ln ε與ln Da數(shù)據(jù)的線性關(guān)系R2值較高,具有很高的可信度.在獲得擬合直線的參數(shù)后,即可通過自由設(shè)定能量衰減率的方式獲得相應(yīng)的實(shí)地距離.由式(14)可知,實(shí)地距離與比例尺分母呈正比例關(guān)系,且比例尺分母M=Da/Ds,將Da代入式(15)中,即可得到地圖比例尺分母與曲線能量衰減率之間的函數(shù)關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字地圖要素的細(xì)節(jié)層次一致性評(píng)價(jià)模型研究[J]. 劉鵬程,李精忠,艾廷華. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]矢量Web網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用研究[J]. 唐雅玲,馬晨燕,宋佳,諸云強(qiáng). 測(cè)繪與空間地理信息. 2018(02)
[3]利用骨架線端點(diǎn)匹配進(jìn)行面狀要素漸變變換[J]. 劉雅文,李精忠,張俊,張小波. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(03)
[4]一種基于傅里葉變換的光滑邊界面狀要素Morphing方法[J]. 李精忠,張津銘. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(08)
[5]基于圖形漸變技術(shù)的等高線連續(xù)尺度表達(dá)模型[J]. 劉鵬程,龔沖亞,陶建斌,趙曉雪. 地理科學(xué). 2014(03)
[6]三電平PWM策略諧波性能的二重傅里葉分析[J]. 袁慶慶,伍小杰,吳強(qiáng),戴鵬. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]傅立葉級(jí)數(shù)支持下的等高線多尺度表達(dá)模型[J]. 劉鵬程,艾廷華,畢旭. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(02)
[8]基于傅里葉級(jí)數(shù)的等高線網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)式傳輸模型[J]. 劉鵬程,艾廷華,楊敏. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]基于線要素綜合的形狀相似性評(píng)價(jià)模型[J]. 劉鵬程,羅靜,艾廷華,李暢. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(01)
[10]傅立葉描述子識(shí)別物體的形狀[J]. 王濤,劉文印,孫家廣,張宏江. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2002(12)
碩士論文
[1]電子地圖多尺度表達(dá)的理論與方法的研究[D]. 賈奮勵(lì).中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué) 2002
本文編號(hào):2936222
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年03期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
不同類型非閉合曲線的鏡像方法對(duì)比
當(dāng)傅里葉級(jí)數(shù)展開曲線與原曲線在屏幕上的距離平均值Dm<Ds時(shí),即認(rèn)為展開到該項(xiàng)數(shù)的擬合曲線可以近似代替原曲線(Dm為原曲線上的每個(gè)點(diǎn)到擬合曲線在屏幕上的垂線距離平均值)(圖2).由式(14)即可計(jì)算不同的地理線要素在不同的比例尺下,在人眼識(shí)別能力的基礎(chǔ)上所需滿足的最小實(shí)地距離容差.如表1所示,選取一片區(qū)域的5條不同尺度的地理線要素分別進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開,并計(jì)算其在不同展開次數(shù)下的擬合曲線與原曲線的實(shí)地距離.隨著展開次數(shù)的增加,該距離Da會(huì)相應(yīng)的減少,當(dāng)該距離剛好小于要素在當(dāng)前尺度下的最小實(shí)地距離容差DT時(shí),可得到該地理線要素的有效總能量.
分別對(duì)5條地理線要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,其結(jié)果如圖3所示.由圖3可知,5條實(shí)驗(yàn)曲線的ln ε與ln Da數(shù)據(jù)的線性關(guān)系R2值較高,具有很高的可信度.在獲得擬合直線的參數(shù)后,即可通過自由設(shè)定能量衰減率的方式獲得相應(yīng)的實(shí)地距離.由式(14)可知,實(shí)地距離與比例尺分母呈正比例關(guān)系,且比例尺分母M=Da/Ds,將Da代入式(15)中,即可得到地圖比例尺分母與曲線能量衰減率之間的函數(shù)關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字地圖要素的細(xì)節(jié)層次一致性評(píng)價(jià)模型研究[J]. 劉鵬程,李精忠,艾廷華. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]矢量Web網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用研究[J]. 唐雅玲,馬晨燕,宋佳,諸云強(qiáng). 測(cè)繪與空間地理信息. 2018(02)
[3]利用骨架線端點(diǎn)匹配進(jìn)行面狀要素漸變變換[J]. 劉雅文,李精忠,張俊,張小波. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(03)
[4]一種基于傅里葉變換的光滑邊界面狀要素Morphing方法[J]. 李精忠,張津銘. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(08)
[5]基于圖形漸變技術(shù)的等高線連續(xù)尺度表達(dá)模型[J]. 劉鵬程,龔沖亞,陶建斌,趙曉雪. 地理科學(xué). 2014(03)
[6]三電平PWM策略諧波性能的二重傅里葉分析[J]. 袁慶慶,伍小杰,吳強(qiáng),戴鵬. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]傅立葉級(jí)數(shù)支持下的等高線多尺度表達(dá)模型[J]. 劉鵬程,艾廷華,畢旭. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(02)
[8]基于傅里葉級(jí)數(shù)的等高線網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)式傳輸模型[J]. 劉鵬程,艾廷華,楊敏. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]基于線要素綜合的形狀相似性評(píng)價(jià)模型[J]. 劉鵬程,羅靜,艾廷華,李暢. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(01)
[10]傅立葉描述子識(shí)別物體的形狀[J]. 王濤,劉文印,孫家廣,張宏江. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2002(12)
碩士論文
[1]電子地圖多尺度表達(dá)的理論與方法的研究[D]. 賈奮勵(lì).中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué) 2002
本文編號(hào):2936222
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2936222.html
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