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基础地理信息数据融合的相关理论和技术研究
作 者: 安晓亚
导 师: 孙群
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 数字地图制图 基础地理信息数据 数据融合 数据集成 数据综合 空间关系 关系处理
分类号: P283
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 26次
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内容摘要
基础地理信息数据是作战指挥和一切军事行动的基础,它的获取与生产是数字化战场基础设施建设的重要内容。对现有各军兵种和各部门最新的、不同来源的地理信息数据进行融合,以生成现势性好、准确度高的联合作战基础地理信息数据,是当前军事测绘保障的主要工作之一。论文将围绕数据融合过程中数据集成、数据综合和关系处理这三个阶段的关键技术展开研究,主要内容包括:1.对数据融合所涉及到的数据源种类和差异特征进行了分析,提出了“基础地理信息数据融合”的概念,分析了基础地理信息数据融合的具体内容。针对1:50万联合作战图的生产提出了相应的技术流程。2.提出了数据集成的主要内容和技术流程,研究了坐标系和投影变换的转化与统一、数据格式和编码的转化与统一方法,在此基础上建立了数据融合的一体化数据处理平台。3.对数据综合所涉及到的各种算法进行了优化和集成,将分形几何的基本理论、Douglas算法和改进的Li-Openshaw算法组合优化起来对同一线状要素实施综合;利用层次分析法建立了对曲线综合算法进行评估的数学模型。4.对面状图形特征的识别方法进行了研究,在此基础上设计并实现了居民地和植被外围轮廓化简的算法;将运筹学中的非线性规划方法引入到面状要素化简算法的评估上,建立了相应的数学模型。利用缓冲区生成算法实现了面状要素的夸大表示。5.研究了点线、线线之间的拓扑关系,利用研究成果对车载GPS公路数据进行了重合与合并处理;利用平面空间分区二叉树(BSP)模型研究了线面之间的关系,利用研究成果对道路与面状居民地之间的关系进行了探测与处理;研究了线线之间的相似性关系,并将研究成果运用于等高线的局部内插处理。6.进行了基础地理信息数据融合的实际应用。将相关研究成果集成到联合作战图数字地图制图系统中,在生产实际中推广应用,取得了较好的效果。研究成果已转化为部队生产力。
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全文目录
摘要 8-9 ABSTRACT 9-10 第一章 绪论 10-14 1.1 基础地理信息数据融合的必要性 10-11 1.2 基础地理信息数据融合的发展与现状 11 1.3 基础地理信息数据融合的思路、方法和途径 11-12 1.4 论文的组织框架 12-13 1.5 本章小结 13-14 第二章 基础地理信息数据融合的相关概念和技术流程 14-20 2.1 基础地理信息数据融合的概念与主要内容 14-15 2.1.1 基础地理信息数据融合的概念 14 2.1.2 基础地理信息数据融合的主要内容 14-15 2.2 数据融合的数据源及其差异特征 15-18 2.2.1 基础地理信息数据的分类与来源 15-17 2.2.2 数据源的差异特征 17-18 2.3 基础地理信息数据融合的技术流程 18-19 2.4 本章小结 19-20 第三章 基础地理信息数据集成的相关技术 20-30 3.1 基础地理信息数据集成的依据和方法 20-22 3.1.1 需要解决的具体问题 20 3.1.2 所遵循的各种标准和规范 20-21 3.1.3 基础地理信息数据集成的技术流程 21-22 3.2 地理信息数据空间基准和数学基础的统一 22-23 3.2.1 坐标系的转化与统一方法 22 3.2.2 地图投影的转化与统一方法 22-23 3.3 地理信息数据格式和编码的转换与统一 23-27 3.3.1 数据格式的转换 23-26 3.3.2 编码的转换 26-27 3.4 一体化数据处理平台的建立 27-29 3.5 本章小结 29-30 第四章 基础地理信息数据综合的相关算法设计与实现 30-61 4.1 本文涉及到的综合算法及其优化集成 30-31 4.2 基于分形的线状要素综合的组合优化算法 31-44 4.2.1 线状要素综合的研究方法综述 31-32 4.2.2 分形几何理论在线状要素综合中的应用 32-33 4.2.3 Douglas与Li-Openshaw方法的优缺点及Li-Openshaw方法的改进 33-38 4.2.4 基于分形的Li-Openshaw与Douglas组合的优化算法 38-40 4.2.5 基于层次分析法的曲线综合算法的分析与评估 40-44 4.3 空间图形特征的识别方法及其在面状要素化简中的应用 44-48 4.3.1 面状要素化简算法研究综述 44 4.3.2 面状要素图形特征的识别方法 44-48 4.4 居民地轮廓化简算法的设计与实现 48-52 4.5 面状植被要素化简算法的设计与实现 52-54 4.6 算法评估的数学模型的建立及阈值的确定 54-57 4.7 基于缓冲区生成算法的小型面状要素的夸大表示 57-59 4.7.1 缓冲区生成算法 58-59 4.7.2 小型面状的要素的夸大表示 59 4.8 本章小结 59-61 第五章 基础地理信息要素间关系的研究与应用 61-81 5.1 空间关系的基本理论及研究现状 61 5.2 空间关系实现的基础算法 61-66 5.2.1 拓扑关系的描述方法—9交模型 61-62 5.2.2 平面交点算法 62-64 5.2.3 二维空间分区二叉树(BSP) 64-66 5.3 点线、线线关系的研究与应用 66-74 5.3.1 点线关系的研究与应用 66-69 5.3.2 线线关系的研究与应用 69-73 5.3.3 算法评估 73-74 5.4 线面关系的研究与应用 74-77 5.4.1 基于BSP的线面关系的检测与识别 74-76 5.4.2 算法应用 76 5.4.3 算法评估 76-77 5.5 空间要素间相似性关系的研究与应用 77-80 5.5.1 空间相似性关系的基本理论 77 5.5.2 基于特征和RVM的线线相似性关系的判别 77-78 5.5.3 基于空间相似性关系的等高线内插方法 78-80 5.6 本章小结 80-81 第六章 基础地理信息数据融合的实践 81-89 6.1 系统概述 81-82 6.2 数据集成模块 82-83 6.3 数据综合及关系处理模块 83-87 6.4 编辑查询、数据生成与出版处理模块 87-89 第七章 总结与展望 89-91 7.1 本文的主要工作总结及创新点 89-90 7.2 需要进一步研究的内容 90-91 参考文献 91-94 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作 94-95 致谢 95
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 地图制图学(地图学) > 地图编制
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