矢量地图拓扑校正及其在GIS系统中的应用.pdf

固 论文题目 作者姓名 学科专业 模式扭别与智能系统 导师姓名 鲍远律 教授 完成时间 二o0八年六月 摘要 摘要 数字时代需要数字地图。我国目前数字地图生成依赖于国外技术，其中对矢 量地图的位置校正仅提供基于仿射变换(平移、旋转和放缩)的整体线性校正功 能。实现矢量地图的离散非线性校正，是基于平面点集拓扑及误差校正理论探索 与应用研究的重大课题，不仅可以填补数字地图生成平台的这一技术空白，并将 极大地降低数字地图生成成本。基于上述背景，本论文对实验室已经完成的矢量 地图校正软件平台上的离散非线性校正算法进行完善与改进，使之严格满足拓扑 变换的要求，具有重要的理论意义与实用价值。 矢量埘图校正的本质，就是在不改变节点之间拓扑关系的前提下，使用尽可 能少的样本点对的地图位置信息与对应的精确地理位置信息，通过样本点对校正 前后的位置变化，获得矢量地图平面内所有节点位置尽可能的精确调整。 论文简单介绍了实验室已经完成的离散非线性校正算法，在肯定它是矢量地 图校正理论与实践上一个本质性的重大进步的同时，依据平面点集拓扑结构理 论，深入分析了其在理论上的缺陷和在算法与软件实现上的三点基础性不足。结 合拓扑学的有关知识，给出了有理有据的改进方案，形成了比较完善的更有效实 用的矢量地图拓扑校正算法。论文同时将校正后的矢量地图用于实际，设计和完 成了基于WebGIS与GPRS的“个人GIS助理系统”，包括软硬件设计与实现。 论文的创新之处在于对原算法及其软件实现上的三处改进： 1．将原算法在数字地图整数域空间上的变换过程修正改进为实数平面上的 严格意义上的拓扑变换过程。同时也解决了积累误差问题； 2．通过增加离散块边界节点的手段实现了拓扑变换过程中的离散块边界的 无缝连接； 3．依据校正点信息，自动修正矢量显示地图的原点经纬度坐标，实现了拓扑 变换过程中地图幅面的自动平移，保证了矢量地图所有节点变换前后的完整性。 关键字：地理信息系统、智能交通、矢量地图、拓扑变换、离散非线性校正 Abstract ABSTRACT The need current of digitalage digitalmap．Chinas rely generationdigitalmaps onthe these usedfor foreigntechnologies，and duringtechnologies，thetechnology locationcorrectionsofthevector affine maponly provide rotationand theoveralllinear shrink)and correction．Thefulfillsofthediscrete non—linearcorrectionisaveryimportantbasedonthe set problem planepoint andthe and researchoferrorcorrectionCannot topologyexploration