第
38
卷第
4
期
2013
年
4
月
武汉大学学报·信息科学版
Geomatics
and
Information
Science
of
Wuhan
University
Vo
l.
38
No.4
Ap
r. 2013
文章编号
:1671-8860(2013)04-0480-04
文献标志码
:A
地形特征约束的等高线群渐进式简化方法
杨族桥
I
李洪省
2
张青
1
cl
黄冈师范学院,黄冈市新港二路
146
号.
438000)
(2
中国科学院地理科学与资源研究所,北京市大屯路甲
11
号.
10010
1)
摘
要:为保留等高线群简化过程中的地形特征信息,研究了一种等高线群渐进式简化方法。首先,从等高线
数据中提取地形特征点及地形特征线;将提取的地形特征点和特征线作为约束条件予以量化,并作为控制变
量;再依据渐进式图形简化的思想,利用控制变量对等高线上的非特征点、特征点、特征线及其关联的弯曲进
行渐进式取舍,从而实现等高线群的动态简化。实验结采表明,该方法能够有效地保持地貌形态特征,同时提
高了简化过程的智能化程度。
关键词:等高线;地形特征线;渐进式简化;约束
中图法分类号:
P208;
P283.
1
成组的等高线数据量大、密集且多弯曲,其中
蕴涵着大量的山峰、洼地、鞍部、谷地线、山脊线等
地形特征信息,在简化过程中必须考虑其整体的
特殊性,一般不能简单地应用线状要素简化方法
和模型
[1-2J
一次性完成等高线的简化。
等高线群的简化必须充分考虑等高线本身的
形态特征和地理特征,从空间认知的角度分析等
高线(群)本身蕴含的空间信息,简化的结果既要
保持等高线的弯曲形状与图廓的基本特征,又要
保持化简前后基本地理特征的一致性
[3J
。本文研
究了地形特征约束的渐进式等高线群简化方法。
1
等高线群地形特征约束及其量化
等高线图形的渐进式综合是利用等高线的渐
变来完成等高线的简化[心。随着地图比例尺的变
小,利用约束条件减少等高线的细节信息,当减少
到一定程度时就可以满足某一抽象程度等高线图
形的简化要求。
1. 1
等高线基本综合约束
在地图综合过程中要遵循一些制图标准和综
合规则,这些标准和规则可以认为是一系列的约
束条件。通常有几何约束、拓扑约束、结构约束、
收稿日期:
2013-03-07 0
格式塔约束和过程约束等问。
等高线群简化也需有侧重考虑这几种约束。
几何约束主要讨论的是可分辨的图形最小单位、
最小尺寸、最小宽度和等高线要素之间的最小距
离等。例如纸质图上等高线之间的最小距离要超
过
0.3
mm
、弯曲的内径应达到
0.4
mm
以上等,
这是从纸质地图的清晰度和可读性等方面来考虑
的。拓扑约束确保等高线的连续性、结构化以及
等高线之间相邻、包含等拓扑关系在综合前后要
保持一致,避免等高线自相交和相交异常情况的
发生。结构约束定义了描述空间结构和语义结构
的标准,对于单根等高线来说,
"U"
型弯曲一般情
况下不能综合为
"V"
型弯曲。语义约束要求语义
模拟前后保持不变。格式塔约束与美学和视觉平
衡联系在一起,它要求保持原始线的形态特征、保
留等高线群的分布特征,以及特征线与等高线之
间保持结构上的平衡,如地形特征线尽量不与等
高线重合。过程约束主要考虑综合过程中算子的
选取以及合乎等高线综合原则的操作顺序。
通常,约束是定性的,在综合过程对约束量
化,才可能保证几何特征、拓扑关系、地貌形态等
约束的可实施性,以有效地完成等高线的渐进式
简化过程。
项目来源:国家自然科学基金资助项目
(41001314);
国家
863
计划资助项目
(2012AA12
A4
08)
;湖北省科技厅自然科学基金资助项
目
(2011CDC028)
;湖北省教育厅重点资助项目
(D20102901.D20122701)
。