DLG数据库中面要素的变化检测与更新方法研究

发布时间：2019-10-16 17:45

【摘要】：基础地理数据库是空间数据基础设施的重要组成部分,是经济信息系统网络体系中的一个重要基础子系统,它为各种地理信息应用行业提供了基础地理数据。其中,作为空间分析的基础,DLG (Digital Line Graphic,数字线划地图)数据是基础地理数据库中重要的空间数据类型,是对自然和人文现象的矢量表达。为了保持DLG数据的现势性必须对其进行不断地更新。而面要素是DLG数据库中的重要组成部分,尤其是在反映城市地区的大比例尺数据集中,如建筑物、绿化地、湖泊等都以面状要素的形式存储在数据集上,且建筑物等类型地物实体具有较快的变化速度,所以本文重点研究面要素的匹配与更新方法。与版本式更新相比,DLG数据库的增量更新具有经济高效的特点,但更新方法更加复杂,需要进行同名面要素匹配、面要素变化检测与分类以及数据库的增量更新等。鉴于此,本文围绕DLG数据库中面要素的变化检测与更新问题开展技术方法研究,主要研究内容如下:(1)对面要素的自动匹配问题进行了较为全面的分析和总结,对国内外已有的面要素匹配方法进行了较为全面的分类和归纳。针对当前大多数方法无法处理面要素的非一对一的匹配关系问题,本文通过提取相应面要素间的多个特征构成差异特征向量作为匹配依据,并提出以差异特征为输入,利用逻辑回归模型实现面要素自动匹配的方法,以建筑物匹配为例进行了实验,实验表明该方法可以实现面要素间一对多、多对一以及多对多的匹配,且该方法对于面要素的匹配具有较高的准确率。(2)针对面要素变化检测与分类问题,根据相应面要素的变化类型与要素间特征变化的规律,以决策树模型为指导,构建了基于规则链的面要素变化检测与分类模型。在判断具体地面要素的变化类型时,首先调整要素间主要差异,然后重新计算差异特征向量并将其并代入匹配模型,根据匹配结果和调整的特征按一定的规则实现面要素的变化检测与分类,并标记面要素的变化类别。实验表明,该方法可以准确地检测面要素变化,判断面要素变化类型。(3)在面要素变化检测与分类的基础上,本文根据面要素的不同变化类型制定了不同的更新操作,实现了面要素的自动更新;为了有效管理历史数据和变化前后数据之间的关系,本文以基态修正模型为基础为每种变化类型设计了存储模式,通过建立永久唯一 ID、添加时间标记等使要素数据集在更新前后建立关联,为数据的时空分析提供了便利。(4)在本文理论与方法研究的基础上,设计并开发了 DLG数据库中面要素变化检测与更新原型系统,该系统能够对同名面要素进行匹配,对面要素进行变化检测与分类,该系统还能在对变化的面要素进行分类之后进一步提取变化信息,增量地更新现势库并保存历史数据到历史库中。
【图文】：

技术路线图,自动更新,技术路线,数据库

图１．１邋ＤＬＧ数据库自动更新技术路线逡逑１．４论文结构与内容安排逡逑全文共分七章，各章内容安排如下：逡逑第一章绪论：介绍论文的研宄背景、意义；分别从面要素匹配、面要素变逡逑化检测与分类以及ＤＬＧ数据库自动更新三个方面的国内外研宄现状进行全面总逡逑结和分析，并分析该领域当前研究中存在的问题；最后介绍论文的研宄目的、研逡逑究内容以及技术路线等。逡逑第二章面要素变化特征分析与表达：本章首先对相同来源的空间数据间存逡逑在的不一致进行分析，简要介绍各种系统性差异的消除方法；然后讨论面要素间逡逑常见的变化类型，将面要素间的变化归纳为８种简单变化类型；最后从面要素位逡逑置、方位、几何形态、拓扑关系等角度详细研宄面要素的特征表达方式和度量方逡逑

几何形状,数据集,误差,质量问题

逡逑图２．１展示了因数据集质量问题而导致同一地物实体在不同数据集上表现不逡逑一致的多种情况。逡逑／／、逦／逦１逦■逡逑＼＼逦１逦Ｉ逡逑＼？％ｙ？逦Ｌ逡逑（ａ）空间位置差异逦（ｂ）空间方位差异逡逑ｎ逡逑ＬＵ逦ｘ逦，逡逑门ｎ邋Ｉ逡逑逦ＩＩ＿ｉ逦匕逦逡逑（ｃ）空间关系差异逦（ｄ）几何形状差异逡逑丨邋］一邋＾逡逑（邋——－——邋￣邋逦邋￣｜逡逑＾逦ｊｌ逦逡逑（ｅ）要素数量差异逡逑图２．１数据集质量问题导致面要素差异的图示逡逑在图２．１中，（ａ）、（ｂ）展示了同一地物实体在不同数据集上的位置误差和方逡逑向误差，这类误差是非均匀性的，主要原因是数据采集和制图过程中存在大量的逡逑随机性误差；（ｃ）所示为表示相同地物实体的两组要素间的空间关系误差，，从图逡逑可知红色线框表示的两面要素是拓扑相邻的，而蓝色线框表示的两要素存在拓扑逡逑分离关系，其原因往往是数据采集误差或制图人员不同造成的；（ｄ）展示了同一逡逑地物实体在不同数据集上的几何形状差异，这类误差主要由要素特征点测量位置逡逑１３逡逑
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P208

【参考文献】