基于城市骨架線網(wǎng)的同尺度矢量空間數(shù)據(jù)匹配方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于城市骨架線網(wǎng)的同尺度矢量空間數(shù)據(jù)匹配方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國城市化進(jìn)程加快,城市中道路以及居民地要素的變化周期越來越短,變化程度越來越大,給城市地圖數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性維護(hù)帶來一定的挑戰(zhàn)?臻g數(shù)據(jù)更新是維護(hù)空間數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性的主要方法,而空間數(shù)據(jù)匹配則是解決數(shù)據(jù)更新問題的關(guān)鍵技術(shù)。本文選取道路以及居民地這兩類城市地圖中最為重要的要素,通過構(gòu)建城市骨架線網(wǎng),對(duì)同尺度的道路以及居民地矢量數(shù)據(jù)的匹配問題進(jìn)行研究,解決了二者在匹配過程中仍舊存在的一些問題,其主要研究成果如下:(1)總結(jié)并分析了當(dāng)前道路及居民地?cái)?shù)據(jù)匹配的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,探討了道路和居民地?cái)?shù)據(jù)匹配過程中仍存在的一些問題,提出基于城市骨架線網(wǎng)的同尺度空間數(shù)據(jù)匹配新方法。通過構(gòu)建城市骨架線網(wǎng),并借助骨架線網(wǎng)眼建立了道路與居民地之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。分析了城市骨架線網(wǎng)的構(gòu)建意義及其在匹配過程中的優(yōu)勢(shì),道路與居民地關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立為其各自的匹配過程增加了新的判斷依據(jù),有利于匹配正確率的提高。(2)基于骨架線網(wǎng)眼的居民地匹配方法研究。針對(duì)存在位置偏差的居民地?cái)?shù)據(jù),通過骨架線網(wǎng)眼與居民地之間的一一映射關(guān)系將居民地匹配轉(zhuǎn)化為骨架線網(wǎng)眼匹配;利用骨架線網(wǎng)眼之間的相接拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建骨架線網(wǎng)眼對(duì)偶圖,通過衡量對(duì)偶圖節(jié)點(diǎn)中心性指標(biāo)相似性得到骨架線網(wǎng)眼的匹配結(jié)果;利用映射關(guān)系將骨架線匹配結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化得到居民地匹配結(jié)果,解決了存在位置偏差的居民地?cái)?shù)據(jù)間的匹配問題。(3)顧及鄰域居民地群組相似性的道路網(wǎng)匹配方法研究。借鑒人類對(duì)陌生環(huán)境空間認(rèn)知的原理和特點(diǎn),以道路周邊居民地分布狀況相似度作為匹配衡量指標(biāo);利用城市骨架線網(wǎng)確定道路的鄰域居民地群組,通過衡量居民地群組的空間關(guān)系和幾何特征相似性得到道路匹配結(jié)果,解決了存在位置或旋轉(zhuǎn)偏差的道路數(shù)據(jù)間的匹配問題。(4)避免全局遍歷的道路網(wǎng)匹配策略。提出一種利用道路拓?fù)浞诸惣夹g(shù)的道路網(wǎng)層次迭代匹配方法;根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系將道路劃分為不同類型,并根據(jù)不同類型道路數(shù)量,劃分匹配層和非匹配層,以此確保每個(gè)匹配層中只包含少量的道路;只在雙方對(duì)應(yīng)類型的匹配層中進(jìn)行匹配,并通過動(dòng)態(tài)劃分道路類型的迭代過程進(jìn)行循環(huán),直至匹配結(jié)束;在匹配過程中避免了全局遍歷,加快了匹配搜索速度,提高了匹配效率和正確率。(5)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于城市骨架線網(wǎng)的空間數(shù)據(jù)匹配實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。以相同比例尺不同來源的大比例尺道路和居民地?cái)?shù)據(jù)為匹配實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)文中提出的理論和方法進(jìn)行了科學(xué)性和有效性驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】:空間數(shù)據(jù)匹配 城市骨架線網(wǎng) 骨架線網(wǎng)眼 道路網(wǎng)匹配 居民地匹配 匹配效率
【學(xué)位授予單位】:解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:P208
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-21
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-17
- 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.2 當(dāng)前研究中存在的問題與分析15-16
- 1.2.3 本文的解決方法16-17
- 1.3 論文研究內(nèi)容與方法17-19
- 1.3.1 選題來源17
- 1.3.2 主要研究內(nèi)容17-18
- 1.3.3 總體研究方案與技術(shù)路線18-19
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)19-21
- 第二章 空間數(shù)據(jù)匹配基礎(chǔ)理論21-29
- 2.1 空間數(shù)據(jù)概述21
- 2.2 同名實(shí)體匹配理論21-25
- 2.2.1 同名實(shí)體匹配定義21
- 2.2.2 同名實(shí)體匹配分類21-23
- 2.2.3 同名實(shí)體匹配流程23-24
- 2.2.4 同名實(shí)體匹配結(jié)果質(zhì)量評(píng)價(jià)24-25
- 2.3 同名實(shí)體匹配相似性衡量指標(biāo)25-28
- 2.3.1 位置相似度26-27
- 2.3.2 形狀相似度27
- 2.3.3 拓?fù)湎嗨贫?/span>27
- 2.3.4 方向相似度27-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第三章 城市骨架線網(wǎng)構(gòu)建原理與方法29-38
- 3.1 城市骨架線網(wǎng)概述29-30
- 3.1.1 城市骨架線網(wǎng)構(gòu)建區(qū)域界定29
- 3.1.2 城市骨架線網(wǎng)定義與構(gòu)成29-30
- 3.1.3 城市地圖空白區(qū)域30
- 3.2 城市骨架線網(wǎng)構(gòu)建方法30-35
- 3.2.1 空白區(qū)域骨架線提取方法30-33
- 3.2.2 城市骨架線網(wǎng)構(gòu)建33-34
- 3.2.3 骨架線網(wǎng)眼構(gòu)建34-35
- 3.3 道路與居民地關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建35-36
- 3.4 城市骨架線網(wǎng)在匹配中的優(yōu)勢(shì)分析36-37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 第四章 基于骨架線網(wǎng)眼的居民地匹配方法38-53
- 4.1 居民地匹配轉(zhuǎn)化為骨架線網(wǎng)眼匹配38-39
- 4.2 骨架線網(wǎng)眼匹配模型39-49
- 4.2.1 骨架線網(wǎng)眼拓?fù)潢P(guān)系的對(duì)偶圖表達(dá)39-43
- 4.2.2 骨架線網(wǎng)眼對(duì)偶圖節(jié)點(diǎn)中心性指標(biāo)相似度計(jì)算43-47
- 4.2.3 極化變換確定候選匹配集47-49
- 4.3 實(shí)例驗(yàn)證及對(duì)比分析49-52
- 4.3.1 匹配實(shí)驗(yàn)流程49
- 4.3.2 匹配實(shí)驗(yàn)49-50
- 4.3.3 不同匹配方法實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析50-52
- 4.4 算法優(yōu)勢(shì)分析52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第五章 顧及鄰域居民地群組相似性的道路網(wǎng)匹配方法53-64
- 5.1 顧及鄰域要素相似性的匹配策略53-54
- 5.2 道路鄰域居民地群組確定方法54-55
- 5.2.1 基于距離閾值的確定方法54
- 5.2.2 基于城市骨架線網(wǎng)的確定方法54-55
- 5.2.3 城市骨架線網(wǎng)確定方法的優(yōu)勢(shì)分析55
- 5.3 鄰域居民地群組相似度計(jì)算55-60
- 5.3.1 空間關(guān)系相似度計(jì)算55-58
- 5.3.2 幾何特征相似度計(jì)算58-60
- 5.3.3 居民地群組總體相似度計(jì)算60
- 5.4 顧及鄰域居民地群組相似性的道路網(wǎng)匹配60-61
- 5.5 實(shí)例驗(yàn)證及對(duì)比分析61-63
- 5.5.1 本章方法匹配實(shí)驗(yàn)61-62
- 5.5.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)62
- 5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析62-63
- 5.6 算法優(yōu)勢(shì)分析63
- 5.7 本章小結(jié)63-64
- 第六章 避免全局遍歷的道路網(wǎng)匹配策略研究64-73
- 6.1 全局遍歷匹配搜索模式64-65
- 6.2 利用道路拓?fù)浞诸惖膶哟蔚ヅ浞椒?/span>65-68
- 6.2.1 基本思路65
- 6.2.2 道路網(wǎng)拓?fù)浞诸?/span>65-66
- 6.2.3 層次迭代匹配過程66-68
- 6.3 實(shí)例驗(yàn)證及對(duì)比分析68-72
- 6.3.1 實(shí)驗(yàn)流程68-69
- 6.3.2 三種典型路網(wǎng)實(shí)驗(yàn)69
- 6.3.3 匹配結(jié)果評(píng)價(jià)69-70
- 6.3.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)及分析70-72
- 6.4 算法優(yōu)勢(shì)分析72
- 6.5 本章小結(jié)72-73
- 第七章 原型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)73-82
- 7.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73
- 7.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)環(huán)境及主要功能73-75
- 7.3 系統(tǒng)核心功能展示75-81
- 7.3.1 城市骨架線網(wǎng)構(gòu)建與表達(dá)75-77
- 7.3.2 基于骨架線網(wǎng)眼的居民地匹配方法77-78
- 7.3.3 顧及鄰域居民地群組相似性的道路網(wǎng)匹配方法78-80
- 7.3.4 道路網(wǎng)層次迭代匹配方法80-81
- 7.4 本章小結(jié)81-82
- 第八章 總結(jié)與展望82-84
- 8.1 全文總結(jié)82-83
- 8.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)83
- 8.3 研究展望83-84
- 致謝84-85
- 參考文獻(xiàn)85-90
- 作者簡(jiǎn)歷90
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于城市骨架線網(wǎng)的同尺度矢量空間數(shù)據(jù)匹配方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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