论文线状目标弯曲及其层次的自动确定方法及其描述.doc

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线状目标弯曲及其层次的
自动确定方法及其描述 u 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目
李洪省①②③郭庆胜①②刘纪平③
①武汉大学资源与环境科学学院武汉 430079
②武汉大学教育部地理信息系统重点实验室武汉 430079
③中国测绘科学研究院北京市 100039
摘要:本文在线状目标特征点研究的基础上,发现了现有弯曲定义的不足,提出了避免产生方向扰动奇异点的弯曲定义方法,根据弯曲嵌套描述的必要性提出了基于迭代删除法的弯曲层次关系建立方法,并以弯曲多叉树结构描述线状目标。论文同时探讨了单个弯曲的描述方法和弯曲确定的意义。
关键词:弯曲迭代删除法弯曲多叉树弯曲描述
Abstract: Based on research of characteristic points of cartographic line object, the author explored the ings of existing definitions of bend and presents a definition of bend considering of singularities. Bend hierarchical relations is recorded by the multi-way tree structure during the iterative bend deletion process. The paper defines a series of description parameter of bend, including bend size, coverage region, some ratios etc. The significance of bend detection and tree structure representation are presented in the end.
0. 引言
形状化简是线状地物和面状地物最重要的制图综合措施,对于线状地物要使线条平滑,而对于面状地物则要化简其轮廓。为了使地物直观易读,可以舍去与偏离线条主轴(或中轴)不大的偏差,必须仔细观察线条弯曲,并根据其对地图的重要性加以评价。就海洋来说,轮廓线的弯曲相当于海湾和沙洲;对森林来说,相当于凸出或凹入部分;对建筑物来说,相当于建筑物的阶梯形或厢房;对城市来说,相当于城市边缘的居住地。这些例子使我们认识到:线条弯曲决定着具体地物(居民地、海湾等)的轮廓。而线状目标的形状化简,其核心是删除那些很小而且不重要的弯曲,夸大那些虽然很小但是重要的弯曲,保证在地图比例尺允许的条件下,反映线状地物的类型及其成因[1]。
地图中的自然线状物体可以看作是一个隐式的复杂物体,即它自身包含着不同层次的子物体,而后者的界限通常未予以明确定义[2]。曲线的弯曲可看作是线状物体的子物体。在常规作业中,地图工作者识别各个弯曲不存在任何问题。而在计算机环境下,为了能使计算机自动识别曲线的各个弯曲,需要对弯曲作出数学形式化定义。因此,数字环境下,线状目标弯曲的自动确定就成了一个亟待研究的课题。
1. 曲线的特征点分类及其提取
数字环境下,组成线状目标的各个坐标点,其对描述整个目标形状的贡献显然是有所差异的。曲线的特征点就是能代表该曲线