矢、栅土地利用图斑综合的算法及应用分析

发布时间：2017-11-03 07:26

  本文关键词：矢、栅土地利用图斑综合的算法及应用分析

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【摘要】：土地利用数据是重要的地理信息数据，其空间数据主要有矢量、栅格2种形式，在不同的研究领域有各自的优势。土地利用综合是实现其多尺度表达的关键技术，综合结果的优劣直接决定着政策的导向，，综合主要包括土地利用点数据、线数据、图斑数据的综合，其中点、线综合方法的研究已比较成熟，图斑数据综合方法的研究尚在发展中且发展十分迅速，也是国内外学者近几年研究的重点，但大部分是仅探讨矢量或单研究栅格，鲜有将两者进行对比分析的文章。 基于此，本文在前人研究的基础上，考虑土地利用图斑数据自身的多语义、无缝隙、无重叠等特点，深入探讨了矢量、栅格数据在土地利用制图综合中的方法并对比分析。其中对矢量数据的研究有：临近图斑的聚合、次要小图斑的融合、狭长地物的降维及要素边线的化简；对栅格数据的研究有：图斑的聚合、图斑的融合与化简。文中分别建立了基于语义的矢量、栅格图斑综合模型且给出了详细的实现流程。另外，本文矢量、栅格数据结构分别采用ArcGIS中Shapefile格式与GRID格式。其中矢量数据处理采用ArcGIS Engine组件库，在Visual Studio2008中构建Delaunay三角网及综合算法模型，栅格数据采用GDAL开源栅格空间数据转换库进行存取数据，利用numpy科学计算包中的对象Array进行栅格矩阵运算来实现数学形态学中的腐蚀与膨胀运算及建立元胞自动机的模型。 实验数据采用辽宁省大连市旅顺口区龙头街道与长城街道1:10000二调数据，栅格数据直接由矢量转换得到，对矢、栅数据运用本研究方法由1:10000综合至1:50000，并对综合前后面积进行统计比较，实验结果表明，本文的矢量与栅格综合方法均能合理有效的完成综合任务但各自具有优缺点：由于矢量数据转换为栅格数据时存在精度丢失，因此栅、矢数据的总面积会有些许差别。矢量数据在进行综合时边线化简较难处理，需要注意缝隙与重叠的出现，且整个综合过程需手动参与，结构化的栅格数据在模型构建方面相对容易，不必考虑重叠与空白问题，但是当把栅格边长缩短增加精度时会使运算量呈几何级数增加。本文对矢量、栅格数据图斑综合的方法与综合结果进行对比探讨，给土地利用数据综合中数据结构的选择做了一个参考，也为今后进一步研究打下了基础。
【关键词】：制图综合 土地利用图斑 Delaunay三角网 元胞自动机 数学形态学
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 研究目的与内容11-12
• 1.4 研究的技术路线12-14
• 第二章 土地利用数据及其相关理论概述14-29
• 2.1 GIS 环境下的矢量、栅格数据14-16
• 2.1.1 矢量、栅格数据模型概述14-15
• 2.1.2 GIS 环境下矢量、栅格数据表达地理实体的方法15-16
• 2.2 土地利用制图综合16-21
• 2.2.1 土地利用数据概述16-17
• 2.2.2 制图综合概述17-18
• 2.2.3 土地利用制图综合的特点18
• 2.2.4 土地利用制图综合的影响因素18-19
• 2.2.5 土地利用制图综合的原则与要求19-20
• 2.2.6 土地利用制图综合的类型20
• 2.2.7 土地利用制图综合的模式20-21
• 2.3 多边形 Delaunay 三角网提取及其骨架线剖分的理论基础21-26
• 2.3.1 CDT 与骨架线生成的理论依据21-24
• 2.3.2 CDT 与骨架线的算法流程图24-26
• 2.4 数学形态学理论基础26-27
• 2.5 元胞自动机的理论基础27-29
• 第三章 矢量、栅格格式的土地利用图斑数据综合方法的研究29-35
• 3.1 矢量图斑数据综合方法研究29-33
• 3.1.1 图斑融合29-30
• 3.1.2 图斑聚合30-31
• 3.1.3 狭长地物的综合31-32
• 3.1.4 边线的简化32-33
• 3.2 栅格图斑数据综合方法研究33-35
• 3.2.1 图斑的聚合33
• 3.2.2 基于元胞自动机的渐进式数据综合33-35
• 第四章 语义支持下土地利用图斑数据综合模型的建立35-40
• 4.1 矢量土地利用图斑数据综合模型的建立35-37
• 4.1.1 要素语义邻近度35
• 4.1.2 模型中要素关系定义35-36
• 4.1.3 模型规则36-37
• 4.2 栅格土地利用图斑数据综合模型的建立37-40
• 第五章 矢量、栅格数据在土地利用图斑综合中的实践性应用研究40-47
• 5.1 研究数据准备40
• 5.2 研究内容与目的40-41
• 5.2.1 实验内容40-41
• 5.2.2 实验目的41
• 5.3 研究结果对比分析41-47
• 结论47-49
• 参考文献49-53
• 附录A53-57
• 已发表文章57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1135216