本文關(guān)鍵詞：基于道格拉斯—普克算法的線要素簡化位置精度均勻性研究

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【摘要】：目前,空間數(shù)據(jù)已在地球科學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,與此同時(shí),其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域也得到了推廣和應(yīng)用。需要提及的是,不同應(yīng)用領(lǐng)域中由于應(yīng)用目的的不同,對(duì)空間數(shù)據(jù)的尺度需求也不同。地圖綜合是制圖學(xué)和GIS界對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度轉(zhuǎn)化的手段,制圖綜合中簡化操作是引起空間數(shù)據(jù)尺度變化的關(guān)鍵步驟。對(duì)空間數(shù)據(jù)簡化后質(zhì)量研究是地圖制圖的重要研究內(nèi)容,因線要素作為空間數(shù)據(jù)中最常用的類型之一,線要素簡化的質(zhì)量控制和評(píng)價(jià)和制圖綜合的重要環(huán)節(jié)。線要素簡化質(zhì)量研究中包括位置精度研究,目前相關(guān)研究鮮有涉及到對(duì)線要素簡化后內(nèi)部位置精度是否均勻進(jìn)行研究。因此,本文將著重對(duì)線要素簡化位置精度的均勻性進(jìn)行研究。 很多學(xué)者從多種不同的角度提出了多種不同類型的線要素簡化算法,如以Douglas-Peucker算法為代表的點(diǎn)位選取類,以Li-Openshaw算法為代表的柵格線要素簡化類和以小波法為代表的頻率域簡化法等。其中點(diǎn)位選取類的線要素簡化算法最為常用,其選取原始線中部分節(jié)點(diǎn)來組合成線作為簡化表達(dá),簡化線與原始線相比只減少點(diǎn)數(shù)并未改變點(diǎn)的位置。線在簡化過程中,隨著點(diǎn)數(shù)的減少,精度將不斷降低,且精度損失并非均勻(Havard T,1999)。本文著重對(duì)線要素簡化算法中應(yīng)用最廣泛且在形態(tài)保證方面性能最優(yōu)的Douglas-Peucker算法在簡化過程中位置精度均勻性的分布和變化情況進(jìn)行分析。 本文從兩個(gè)不同角度提出了三種分析線要素簡化過程中位置精度均勻性變化的方法,其一是基于偏差空間樹的均勻性分析法,此方法將線要素簡化過程中每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的偏差變化情況可視化。其二是基于偏差統(tǒng)計(jì)量的分析方法,具體包括：基于偏差標(biāo)準(zhǔn)差的均勻分析法和基于極差與最大偏差之比的均勻分析法。本文采用了GIS中典型的三種線要素?cái)?shù)據(jù)——道路DLG、鐵路DLG和河流DLG,應(yīng)用D-P算法進(jìn)行線要素簡化,分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果得知線要素簡化過程中精度均勻性會(huì)發(fā)生突變,并從兩種角度(線要素簡化對(duì)不同尺度彎曲的取舍以及D-P算法的機(jī)理)分析了此現(xiàn)象發(fā)生的原因。進(jìn)行了簡化過程中精度均勻性變化分析,闡明了線要素簡化過程精度均勻性的變化規(guī)律,且證明了精度均勻性突變?cè)诰�要素簡化過程中普遍存在但出現(xiàn)的頻率較低。分析了簡化程度與線要素精度均勻性突變幅度的相關(guān)性,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)不同簡化程度下,線要素精度均勻性的波動(dòng)情況。 本文在正確認(rèn)識(shí)了線要素簡化的精度均勻性變化的規(guī)律的基礎(chǔ)上,提出基于D-P算法顧及精度均勻性的線要素簡化方法,在一定程度上具有適用性。
【關(guān)鍵詞】：線要素簡化 位置精度 道格拉斯-普克算法 偏差 精度均勻性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意義12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 地圖綜合研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 線要素簡化研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 道格拉斯-普克算法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容15-16
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 線要素簡化及質(zhì)量評(píng)價(jià)17-27
• 2.1 制圖學(xué)中的線要素17
• 2.2 線要素形態(tài)結(jié)構(gòu)特征識(shí)別17-20
• 2.2.1 線要素的點(diǎn)18-19
• 2.2.2 線要素的彎曲19-20
• 2.3 尺度與線要素簡化 #]020-21
• 2.4 道格拉斯-普克算法的原理21-22
• 2.5 線要素綜合與不確定性分析22-25
• 2.6 線簡化的質(zhì)量評(píng)價(jià)25-27
• 2.6.1 線簡化位置精度評(píng)價(jià)25
• 2.6.2 線簡化形態(tài)精度評(píng)價(jià)25-27
• 第3章 線要素簡化后位置精度的均勻性分析27-40
• 3.1 線簡化位置精度的均勻性27-28
• 3.1.1 線要素位置精度均勻性認(rèn)知27
• 3.1.2 基于偏差的均勻性分析27-28
• 3.2 基于偏差空間樹的均勻性分析28-31
• 3.2.1 偏差空間樹的理論基礎(chǔ)與構(gòu)造方法28-29
• 3.2.2 偏差空間樹分析方法29-30
• 3.2.3 分形曲線簡化后位置偏差的均勻性分析30-31
• 3.3 基于偏差標(biāo)準(zhǔn)差的均勻性分析31-36
• 3.3.1 偏差標(biāo)準(zhǔn)差的定義31-32
• 3.3.2 基于偏差標(biāo)準(zhǔn)差的線要素簡化精度均勻點(diǎn)32-33
• 3.3.3 基于偏差標(biāo)準(zhǔn)差的線要素簡化均勻性目視效果檢驗(yàn)33-36
• 3.4 基于極差與最大偏差之比的均勻性分析36-40
• 3.4.1 極差與最大偏差之比的定義36-37
• 3.4.2 基于極差與最大偏差之比的線要素簡化精度均勻點(diǎn)37-38
• 3.4.3 基于極差與最大偏差之比的線要素簡化均勻性目視效果檢驗(yàn)38-40
• 第4章 基于道格拉斯-普克算法尋找精度均勻的簡化表達(dá)40-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明40
• 4.2 線要素簡化精度均勻性突變的原因分析40-43
• 4.3 三種典型線要素?cái)?shù)據(jù)中精度均勻性突變的概率分析43-45
• 4.4 線要素簡化程度與精度均勻性突變的相關(guān)分性析45-50
• 4.4.1 線要素簡化程度定義45-46
• 4.4.2 偏差標(biāo)準(zhǔn)差隨線要素簡化程度的變化分析46-47
• 4.4.3 不同簡化程度下精度均勻性突變的分布47-50
• 4.5 基于道格拉斯-普克算法并顧及均勻精度的線簡化方法50-52
• 結(jié)論與展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：559023