基于知识库的专题地图快速制作技术研究

发布时间：2017-05-16 08:00

  本文关键词：基于知识库的专题地图快速制作技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：专题地图制图在地震灾害、农林业灾害等自然灾害的应急决策指挥等领域起着重要的作用。传统的专题地图手工制图已经被方便高效的计算机制图所取代,然而目前还没有较高自动化的制图系统解决方案,大量相似的具有强交互性的制图工作仍需要专业制图人员的重复操作。如何满足对制图时间有较高要求的需求,如何解决因制图不规范、底图模板过多造成的维护效率低、一致性问题修改困难的问题,是目前应急专题制图亟待解决的问题。本文针对以上问题,综合运用本体知识、知识库理论、并行计算等理论和技术,对专题地图的快速生成进行了深入研究,在理论和实践两个方面描述专题快速制图的技术及其实现过程,并将上述技术应用到地震灾情专题地图和地理国情专题地图的制作当中,主要研究内容和成果如下:(1)专题地图制图知识表达。以知识本体和知识库理论为基础,明确了制图知识的结构化表达。将已有的与专题地图制作相关的数据、渲染方式、符号表达、页面布局、输出方式等制图经验进行梳理和分类,并将这些经验形式化表达为计算机可以正确识别的知识,用知识来记录不同行业对地图的不同行业规范和要求,结合知识库理论技术形成制图知识库。(2)基于知识库的制图研发。基于已构建的制图知识库以及ArcObject二次开发组件,研发了快速制图系统,包含专题图管理、数据管理、规则管理、输出设备管理、地图输出等模块。系统通过解析制图知识库中专题制图知识和规则来渲染专题地图中的地理数据和整饰要素,实现了制图的半自动化。(3)并行技术在地形底图渲染中的应用。针对制图过程中的计算耗时问题,以地形因子的计算为例,对比了其在串行计算和并行计算中的耗时,并行计算可以提高CPU的使用效率,在本文的试验条件下加速比最大可以到6以上,达到节省时间的目的。(4)在地震灾情专题地图和地理国情专题地图的应用。基于知识的制图系统突出了制图知识所处的核心地位,将地图生产与专业制图人员分离,满足制图效果要求且兼顾制图效率。在制图知识库完备的前提下,可在30分钟内以混合的输出方式下输出平均约180幅不同类型的专题地图。
【关键词】：快速制图 专题地图 知识库 并行计算
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P285
【目录】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究目的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 研究内容13-14
• 2 专题地图制图知识表达14-21
• 2.1 知识库概念14-15
• 2.2 知识本体的表示15-16
• 2.3 知识的获取方式16-17
• 2.4 制图知识结构模型17
• 2.5 制图知识的本体表示17-21
• 2.5.1 制图数据18
• 2.5.2 制图符号18-19
• 2.5.3 地图输出方式19
• 2.5.4 地图布局19
• 2.5.5 制图规则19-20
• 2.5.6 制图模版20-21
• 3 基于制图知识库的制图系统研发21-34
• 3.1 制图知识获取方式和步骤21-22
• 3.1.1 制图知识的获取21
• 3.1.2 获取制图知识的步骤21-22
• 3.2 制图软件的总体设计22-24
• 3.2.1 专题地图需求分析22
• 3.2.2 软件的功能分析22-23
• 3.2.3 总体流程设计23-24
• 3.3 制图软件知识库组成24-34
• 3.3.1 制图规则库25-30
• 3.3.2 制图专题地图模版库30-31
• 3.3.3 制图数据库31-33
• 3.3.4 制图输出设备库33-34
• 4 并行技术在地形底图渲染中的应用34-41
• 4.1 地形数据相关因子计算34-35
• 4.2 串行计算基本流程35-36
• 4.3 串行计算的并行化36-37
• 4.4 试验结果与分析37-41
• 5 应用实例41-54
• 5.1 地震灾情动态专题图快速生成软件的整体结构41-43
• 5.2 地震灾情动态专题图快速生成软件功能模块展示43-51
• 5.2.1 新地震灾害数据注册43
• 5.2.2 手动输出专题43-44
• 5.2.3 批量输出专题44-45
• 5.2.4 专题地图管理45-48
• 5.2.5 专题规则库管理48-50
• 5.2.6 数据管理50-51
• 5.2.7 设备管理51
• 5.3 专题地图制图效率分析51-54
• 6 结论54-56
• 6.1 总结54-55
• 6.2 创新点55
• 6.3 展望55-56
• 参考文献56-59
• 附录59-61
• 致谢61-62
• 研究生期间发表论文及参与项目62

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