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《战略支援部队信息工程大学》 2017年
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道路网增量更新中的拓扑冲突检测及处理方法研究

周明辉  
【摘要】:随着空间信息技术的迅猛发展,不同行业的用户对空间数据的现势性提出了更高的要求,空间数据及时准确地更新成为迫在眉睫的问题,增量式更新已成为了空间数据更新的主要方式。空间数据更新过程中,由于数据间存在很大的差异,更新过程中的处理方法以及数据可视化表达等都可能产生要素间的空间冲突。空间冲突严重影响空间数据的质量,使数据更新失去了原本的意义,需对存在的空间冲突进行检测并得到有效的处理。然而,目前空间冲突检测的效率也比较低,冲突处理的自动化程度有限。鉴于此,研究增量更新中的空间冲突检测及处理方法具有十分重要的理论意义和实践价值。作为数据更新中重要环节,空间冲突检测及处理在制图综合过程中具有重要的意义。本文对道路网数据增量更新中存在的空间冲突进行研究,针对冲突的查全率和检测效率进行深入探索。主要从空间数据增量更新中拓扑冲突的自动检测、拓扑冲突的处理以及道路更新数据拓扑一致性检测三个方面进行研究分析,本文的主要工作内容和研究的创新点包括:(1)总结并分析了增量更新中空间冲突检测及处理研究背景和国内外研究的现状,通过深入剖析空间数据增量更新的流程以及更新过程中可能产生空间冲突的原因;探索出增量更新中空间冲突只发生在更新要素的邻近区域,根据增量更新中空间冲突的特点构建相适应的检测模型,为后续道路网数据拓扑冲突的检测、处理以及一致性检测与评价奠定了理论基础。(2)道路网拓扑冲突检测方法研究。首先,分析了道路网数据复杂的拓扑关系以及更新操作中存在的拓扑冲突,基于拓扑冲突检测的实际需求,建立了合适的拓扑关系表达模型和拓扑冲突表达;其次,为提高道路数据拓扑冲突的检测效率提出了基于格网快速索引的方法,对增量变化信息的邻近区域内要素进行拓扑冲突检测;最后,通过具体的实验数据对本文提出方法的科学性、实用性以及高效性进行实验验证。(3)道路更新数据拓扑一致性检测方法的研究。在建立更新数据和参考数据间同名道路的匹配关联的研究基础上,运用拓扑距离来确定检测道路的邻近范围提高检测的效率,分析了检测道路与其邻近范围内道路拓扑关系的计算和表达方法,以“差”的方式计算同名道路拓扑关系集的差异值,对同名道路拓扑一致性进行检测。(4)设计并实现了道路网空间冲突检测及处理原型实验系统。该系统基于ARCGIS进行二次开发,对本文提出的道路网拓扑冲突的快速检测方法、冲突处理方法以及拓扑一致性检测方法进行实验,并对实验结果进行了分析,验证了本文的理论与方法的可行性。
【学位授予单位】:战略支援部队信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P208

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