地圖群

前言

地圖數(shù)據(jù)的多尺度自動(dòng)表達(dá)，或稱之為地圖自動(dòng)綜合，是地圖學(xué)與地理信息科學(xué)界公認(rèn)的一個(gè)國際難題，該問題的解決對國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)字地球的構(gòu)建意義重大。對于國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字地球而言，多尺度的矢量地圖數(shù)據(jù)是其空間數(shù)據(jù)庫的最基本和最重要的內(nèi)容，但是，到目前為止的地圖自動(dòng)綜合成果，尚不能支撐多尺度矢量地圖數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有多尺度的矢量地圖數(shù)據(jù)庫采用“多庫多版本”的方式完成，如國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)即屬此列。“多庫多版本”的空間數(shù)據(jù)庫存在許多弊端，如數(shù)據(jù)庫冗余，數(shù)據(jù)不一致，建庫費(fèi)時(shí)且不經(jīng)濟(jì)等。近幾十年來，地圖學(xué)與地理信息科學(xué)界十分重視地圖自動(dòng)綜合理論和方法的研究，并取得了很多的成果，綜合起來有：多尺度地圖數(shù)據(jù)庫自動(dòng)綜合框架的建立；地圖自動(dòng)綜合算子、算法的研制開發(fā)；地圖自動(dòng)綜合指標(biāo)體系的建立；地圖自動(dòng)綜合的軟件開發(fā)等。多尺度表達(dá)方面的現(xiàn)有成果，大部分以單個(gè)地圖目標(biāo)為研究對象。然而，地圖地物的多尺度描述與可視化表達(dá)一般需要顧及上下文環(huán)境、考慮地理特征等，也就是說需要考慮地物的群組而不是個(gè)體。所以，簡單的合并、化簡等算法，無法獨(dú)立承擔(dān)地圖綜合的重任。本書著重于地圖群（組）目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合算法的研究。在內(nèi)容編排上，根據(jù)地圖目標(biāo)的幾何屬性，把群（組）目標(biāo)分為點(diǎn)、線、面三類，進(jìn)而考慮線、面目標(biāo)在空間分布上的差異，把線目標(biāo)分為線簇、線網(wǎng)，把面目標(biāo)分為離散的、連續(xù)的。這樣就把地圖空間的群（組）目標(biāo)分為了五類：點(diǎn)群、線簇、線網(wǎng)、離散面群和連續(xù)面群。在內(nèi)容上，作者摒棄了傳統(tǒng)上“重算法，輕描述”的思想，強(qiáng)調(diào)地圖目標(biāo)描述方法和綜合算法并重，故而在書中對地圖群（組）目標(biāo)的描述花費(fèi)了相當(dāng)?shù)墓P墨。本書的出版得到了教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”（NCET——07—0404）、國家自然科學(xué)基金（40871208）的資助。感謝瑞士蘇黎世大學(xué)Weibel教授、香港理工大學(xué)李志林教授、解放軍信息工程大學(xué)武芳教授、武漢大學(xué)艾廷華教授和楊必勝教授在成書過程中給予的支持；感謝蘭州交通大學(xué)王中輝、劉恒飛、白帆等20名碩士研究生認(rèn)真閱讀本書初稿并提出了寶貴的修改意見。

內(nèi)容概要

本書把地圖空間的群（組）目標(biāo)分為點(diǎn)群、線簇、線網(wǎng)、離散面群和連續(xù)面群五大類，本著算法與描述并重的原則分別闡述了各類目標(biāo)的描述方法和綜合算法。    本書適合于地理、地圖、測量、規(guī)劃、城建等領(lǐng)域從事地理空間多尺度問題研究的廣大研究人員和技術(shù)工作者閱讀參考，也可作為高校地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)研究生、本科生的教學(xué)用書和相關(guān)專業(yè)選修課的教材。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  地圖自動(dòng)綜合：地理信息科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)國際難題  1.2  地圖空間目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合算法研究現(xiàn)狀分析  1.3  本書論述的主要內(nèi)容、限定條件及相關(guān)說明  1.4  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第2章  點(diǎn)群目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合  2.1  基于地圖信息論的點(diǎn)群描述  2.2  點(diǎn)群狀分布要素綜合的已有算法  2.3  基于Voronoi圖的點(diǎn)群綜合算法  2.4  對基于Voronoi圖的算法的評價(jià)  2.5  實(shí)驗(yàn)與討論  2.6本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第3章  線簇目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合  3.1  等高線的概念、性質(zhì)及其自動(dòng)綜合概述  3.2  等高線簇的空間關(guān)系構(gòu)造：等高線樹  3.3  借助等高線提取地性線的方法  3.4  等高線簇的綜合方法  3.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第4章  線網(wǎng)目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合  4.1  線網(wǎng)目標(biāo)的表現(xiàn)形式  4.2  道路網(wǎng)的描述與綜合方法  4.3  水系網(wǎng)的描述與綜合方法  4.4  境界線網(wǎng)的描述與綜合方法  4.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第5章  離散面群目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合  5.1  居民地的研究現(xiàn)狀  5.2  居民地綜合中的算子  5.3  居民地綜合中的全局約束條件  5.4  地塊內(nèi)居民地的聚群與綜合算法  5.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第6章  連續(xù)面群目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合  6.1  連續(xù)面群目標(biāo)的類型  6.2  連續(xù)面群目標(biāo)的描述方法  6.3  土地類型地圖綜合的原則  6.4  連續(xù)面群目標(biāo)綜合的方法  6.5  本章小結(jié)  參考文獻(xiàn)第7章  結(jié)束語

章節(jié)摘錄

插圖：對地理現(xiàn)象的研究是通過對其描述的概念、量綱和內(nèi)容的層次性來實(shí)現(xiàn)的，即將不同尺度的過程用特定的概念、量綱、屬性（內(nèi)容）來抽象描述。（1）概念尺度性。描述地理現(xiàn)象的概念有尺度的含義。空間數(shù)據(jù)實(shí)體的內(nèi)容是復(fù)雜多變的，對于特定類型的空間數(shù)據(jù)也可以用有尺度含義的概念來反映數(shù)據(jù)的尺度。（2）量綱多尺度。量綱尺度是指描述地理現(xiàn)象或空間實(shí)體的單位及兩側(cè)的數(shù)據(jù)量級別，其尺度的單位主票有空間距離單位和時(shí)間長度單位。（3）屬性（內(nèi)容）多尺度。數(shù)據(jù)內(nèi)容多尺度表現(xiàn)為屬性變化的強(qiáng)弱幅度及內(nèi)容的層次性。強(qiáng)弱幅度可以用單位時(shí)間內(nèi)屬性特征變化的值表示，內(nèi)容的層次性是指數(shù)據(jù)描述過程中的級別可組合性。就空間數(shù)據(jù)而言，其尺度體現(xiàn)在空間和時(shí)間兩個(gè)方面，是指數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍的相對大小和時(shí)間的相對長短。一般而言，尺度變大信息密度變小，但并不是等比例變化。（1）空間多尺度?？臻g數(shù)據(jù)以其表達(dá)的空間范圍大小，分為不同的層次，即不同的尺度。這種特征表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的可綜合上，亦即根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容表達(dá)的規(guī)律性、相關(guān)性及其自身規(guī)則，有相同的數(shù)據(jù)源形成再現(xiàn)不同尺度規(guī)律的數(shù)據(jù)。（2）時(shí)間多尺度。時(shí)間多尺度是指數(shù)據(jù)表示的時(shí)間周期及數(shù)據(jù)形成周期有不同的長短。從一定意義上講，時(shí)間尺度與空間尺度是一致的，即較大的空間尺度往往對應(yīng)于較長的時(shí)間周期。王家耀和成毅（2004）認(rèn)為，尺度是地理現(xiàn)象相關(guān)的最基本但也是難以理解和容易混淆的概念之一，它有多種含義，在本書中一般指信息被觀察、表示、分析和傳輸?shù)脑敿?xì)程度。由于不可能觀察地理世界的所有細(xì)節(jié)，而多種地理現(xiàn)象和過程的尺度行為也并非按比例線性或均勻變化，需要研究地理實(shí)體的空間形態(tài)和過程隨比例尺變化的規(guī)律，這是建立GIS多尺度空間數(shù)據(jù)處理模型表示方法的基礎(chǔ)。地理信息的自動(dòng)綜合這個(gè)困擾地圖學(xué)及GIS界的國際性難題至今難以解決，當(dāng)前的GIS數(shù)據(jù)庫為了滿足人們?yōu)g覽空間數(shù)據(jù)集的不同需求，不得不存儲(chǔ)多種比例尺、不同詳細(xì)程度的空間數(shù)據(jù)，即同一空間實(shí)體的多種表示共存于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)冗余及相應(yīng)的一系列弊端，更重要的是在進(jìn)行跨圖幅綜合分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列的問題，因此需要尋求合適的空間數(shù)據(jù)多尺度處理與表示方法，能夠通過多尺度的操作，使之從一種表示完備地過渡到另一種表示。這種完備性包括保持相應(yīng)尺度的空間精度和空間特征，保持空間關(guān)系的一致性以及維護(hù)空間目標(biāo)語義的一致性。

編輯推薦

《地圖群(組)目標(biāo)描述與自動(dòng)綜合》是由科學(xué)出版社出版的。

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