道路数据拓扑不一致性探测处理研究

发布时间：2020-06-21 12:39

【摘要】：空间数据不一致性是指空间数据对象之间存在的明显矛盾或冲突。对不一致性进行探测与处理是提高空间数据质量的有效途径,特别是道路数据,这一地图数据中极为重要的地理空间对象,在地图数据的表达的内容中占很大的比重,同时,以道路数据为基础的空间数据应用日益深化。当前对空间线目标不一致性问题的研究多集中于等高线、河流等空间目标。鉴于此,本文从空间拓扑关系理论出发,探讨了道路数据拓扑不一致性探测与处理的方法。概括起来,本文主要工作及创新点体现在以下方面:(1)设计了一套点/面、线/线和面/面拓扑关系判定的规则,详细阐述了该规则的计算原理和方法,并以某市公共自行车租赁点及其周边服务范围之间的拓扑关系分析为例,通过规则和算法实现了公共服务兴趣要素之间拓扑关系的判定,证明了该判定规则及方法在实际应用中的有效性。(2)由空间拓扑关系的判定规则发现:需要同时考察点/面拓扑关系和线/线拓扑关系才能正确地判定面/面目标之间的拓扑关系。(3)基于拓扑关系模型对道路交叉口拓扑不一致性进行了分析、描述和表达,进而顾及道路交叉口的结构特点,通过分析道路交叉口的拓扑关系,提出一种基于结构化拓扑关系描述的道路交叉口不一致性探测与处理方法。该方法可准确探测与处理交叉口处临近道路端点不重合、交点过头或不及等不一致性情形。(4)引入了 Morphing变换方法并运用于道路与建筑物间的不一致性处理,实验验证了该方法对道路与建筑物间拓扑不一致性处理的合理性和实用性。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491;P208
【图文】：

拓扑关系,面目标,相邻节点

图２．１点／面拓扑关系判定逡逑假设待判定点与面目标两个相邻节点的夹角％存在方向性，待判定点与面目标两个逡逑相邻节点围成的三角形面积为NB，其中ｆ为面目标节点数。用坐标法计算面积＆的值，逡逑

线目标,端点

作水平投影，投影点为得到ｌ在Ｌ上对应的坐标（Ｘｔ，｝＾），计算乙与１＾的差逡逑值，即。同理，将端点ｄ向／＃作水平投影，得到投影点计算＆与逡逑的差值ＡｙＤ。最后计算Ａ＆与Ａ＿ｙＤ的乘积Ａｊｂ，即Ａｊｙ邋＝邋Ａ＆邋Ｘ邋４ｙＤ。如图２．２（ａ）所示，逡逑此时Ａｙｅ＞０，且Ａ＿ｙＤ＜０，那么的值为负数，表示端点Ｃ、Ｄ位于直线的两侧。逡逑Ｔａ邋（Ｘｔａ邋！邋Ｙｔａ）逡逑逦逦逦？Ｆ逦—ｊ逦ｉ逦逦？ｒ逡逑ａ）端点Ｃ、Ｄ在直线／＃上的投影坐标逦ｂ）端点Ａ、Ｂ在直线／ｆ．？上的投影坐标逡逑图２．２线目标相交计算逡逑同上述过程，设线目标ＣＤ的直线方程为／ｅｚ３，分别求得端点ｄ、５的；Ｘ，在逡逑上对应的｝＾和７ｒａ，Ｌ邋；邋Ａ＿ｙｓ邋＝邋＆邋－７ｒａ；再求得知＃邋＝邋Ｘ邋Ａ＿ｙＢ的值。如图逡逑２．２（ｂ）所示，此时＜邋０，Ａ＿ｙｓ邋＞邋０，４ｙ４Ｓ邋＜邋０。最后根据Ａ＆和Ａｊｂ的值来确定线／线逡逑拓扑关系。若Ａ）一和Ａｙｅｚ３的值都为负数，则两线目标相交，即线目标＾８的两端点分别逡逑位于线目标ＣＤ的两侧，反之亦然，如图２．３⑻所示；若Ａｈ＜０，且Ａｙｓ＜０，则线目标逡逑的两个端点都位于线目标ＣＤ的同一侧，即两线目标相离，如图２．３（ｂ）所示；若逡逑Ａ？＝０或＾＞＾＝０

【相似文献】