通用空間地形數(shù)據(jù)采集處理若干關鍵技術的研究與應用.pdf

1、當前地理信息系統(tǒng)(GIS)無論在理論研究上還是在開發(fā)應用上都處于一個飛速發(fā)展的階段，被廣泛地應用于土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、城市規(guī)劃、經濟建設等各個方面。隨著“數(shù)字地球”概念的提出，更進一步地推動了作為其技術支撐的GIS的發(fā)展。與此同時，一些學者也展開了與GIS緊密相關的理論研究，如空間感知，空間數(shù)據(jù)，空間關系等等。 空間地形數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的基礎和核心，從各種資源數(shù)據(jù)中提取空間地形數(shù)據(jù)并成為通用型數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)采集

2、的研究和發(fā)展方向。結合了模式識別與數(shù)字圖形圖像處理技術的影像圖目標數(shù)據(jù)提取技術，在地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與地理空間信息自動理解中顯得尤為重要。 本文通過影像圖的輪廓邊緣檢測提取及后期數(shù)據(jù)處理和變換，得到了空間地形的部分矢量數(shù)據(jù)。在輪廓邊緣的檢測上，改進了CANNY邊緣檢測算法，通過對幅度值計算和非極大值抑制過程中的線性插值的改進，實現(xiàn)較好的邊緣檢測，從而在相同參數(shù)的情況下，使得改進自CANNY算法顯示出較好的噪聲抑制以及邊緣的連

3、續(xù)性。 數(shù)據(jù)的拓撲關系也是數(shù)據(jù)采集的組成部分，通過線(弧段)層構成多邊形，在此層面提出了基于方位角左轉和虛擬弧段矢量外積的圖斑面(多邊形)自動生成算法，通過方位角左轉算法構出多邊形，為了解決左轉算法生成重復多邊形和無效多邊形的情況，提出了一種基于虛擬弧段矢量外積和的多邊形方向搜索算法，準確地判斷出多邊形的構面方向是左轉還是右轉。在弧段-多邊形拓撲處理過程中，對于弧段的左右多邊形關系判斷提出了基于空間模糊表示的弧段拓撲判斷算法，通

4、過弧段之間的連接關系，找出所有的多邊形閉合圈。通過計算div值來判斷多邊形是弧段的左多邊形或是右多邊形，使得表示出來的多邊形沒有數(shù)據(jù)冗余，并且能夠表示多邊形的之間層次關系。 在多邊形關系建立和弧段一多邊形關系建立后，應對各種特殊層面要求，提出了區(qū)域構面和點擊構面的特殊應用。區(qū)域構面是根據(jù)某一選定范圍提取此區(qū)域中的多邊形的數(shù)據(jù)；點擊構面是根據(jù)鼠標點擊位置提取包含此點的單個多邊形，通過引入貪婪匹配原則和臨時線層方法快速高效構成包含鼠