多源地理空间矢量数据集成与融合方法探讨(4)
发布时间:2021-06-11
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测绘科学技术学报
图公司研制的SuperMap。
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多源地理空间矢量数据融合方法
矢量数据融合的主要任务是消除以下差异:1)空间物体在不同的空间数据模型中多次采集所产生的数据描述上的差异;
2)相同或不同的数据模型采用不同的分类分级方法采集所产生的要素属性差异;
3)空间数据的应用目的不同表现在要素制图综合详细程度上的差异以及多次数字化所产生的几何位置差异。
4.1数据融合规则的制定
融合规则首先是数据源的提取方式,即各种要素应从何种数据源中提取。其次,应制定数据融合时,属性不一致和位置关系矛盾时处理的原则。可参考近期的高精度航片和卫片,确定准确位置;没有参考资料修正时,制定移动相关要素的原则。
4.2地理要素几何位置的融合技术
由于数据获取时采用的数据源不同,比例尺不同,作业员的个人素质有差异,以及更新的时间不同,同一地区的数据经常存在着一定的几何位置差异。为了有效地利用这些有差异的几何位置数据,需要对几何位置融合。几何位置融合是一个比较复杂的过程,需要用到模式识别、统计学、图论以及人工智能等学科的思想和方法。几何位置融合应包括两个过程:一是实体匹配,找出同名实体;二是将匹配的同名实体合并。实体的匹配是指将两个数据集中的同一地物识别出来。匹配的依据包括距离度量、几何形状、拓扑关系、图形结构、属性等。对同名实体的几何位置进行合并,首先要对数据源的几何精度进行评估,根据几何精度,合并应分两种情况进行讨论。如果一种数据源的几何精度明显高于另一种,则应该取精度高的数据,舍弃精度低的数据。对于几何精度近似的数据源,应该分点、线、面来探讨合并的方法。点状物体的合并较为简单,面状物体的合并主要涉及边界线的合并,可参照线状物体的合并进行。线状物体的合并可采用特征点融合法和缓冲区算
法。
4.3地理要素属性的融合技术
地理要素数据描述和属性的差异是通过地理要素语义融合来消除。在两个不同数据集中的同一个地理实体,不仅有不同的几何形态差异,也有不同的属性结构和语义描述方法。例如道路在车
万
方数据辆导航数据中被描述为编码、名称、等级、路面、车道、中间隔离带、行使方向、设计行使速度等,同样一条道路在地形图上被描述为编码、名称、等级、路面、桥梁、涵洞和路提坡度等。
道路等级属性项由于分类指标不同也会产生差异,如道路按管理权限可分为国道、省道、县道和专用道等。按技术指标可分为高级道路、快车道、一般道路和大车路等。属性结构和语义描述融合往往先进行几何位置的融合,同时按照数据融合的目的从两种数据源中抽取所需的属性组成新的属性结构,按照语义转换方法对属性值进行转换。融合后新数据不仅改变了属性结构,也从两个数据集中继承了属性内容,如图2所示。
圈。义
图2
菡al矢量数据的几何位置和属性的融合
20[一影
5
结束语
地理信息系统的迅速发展和广泛应用导致了
空间数据多源性的产生,为数据综合利用和数据共享带来极大困难。在此探讨了多源性空间数据的差异和表现,分析和评价了多源空间数据集成的3种方法;为减少数据生产成本,提高数据生产效率和质量,研究了多源空间数据融合的方法;这些方法在数据生产中应用,可以节约大量数据获取费用,对整个地理信息产业的发展有着举足轻重的作用。参考文献:
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Bayerischen
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责任编辑安敏