地图线状要素注记自动配置的研究
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摘要
地图注记自动配置是一项智能化行为,根据从数据库中读取的地图要素的名称、字大、字体、坐标等参数,按照注记配置原则,由计算机模拟人工注记的过程,自动地计算出合乎要求的注记配置位置,以期待能够达到或接近地图制图专业人员人工配置所能达到的效果。
线状要素是地图和地理信息系统中的一类重要的要素,空间信息中有许多线状要素,且线状要素的图形相对比较复杂。在地图自动注记的研究中,线状要素注记配置的研究占有重要地位,且难度和灵活性较大。目前,国内外对线状要素注记自动配置的研究相对较少。
本文首先对地图线状要素注记自动配置的国内外研究现状进行了分析和比较,总结了线状要素注记的配置规则;然后阐述了自动注记配置的数据组织与结构,并分析了影响注记质量的基本因素;之后,提出基于贪婪算法的线状要素候选注记生成模型,并提出一个考虑注记的冲突、压盖和曲线特征适应性的注记质量评价模型,分别从注记的冲突、压盖、位置优越性、单调性和通视性等方面对注记质量进行评价分析;最后对所做的工作进行实验和分析,并对线状要素的发展前景进行了展望。
Automatic map labeling is an intelligent action, which uses the names, font sizes, font styles, coordinates of map objects and the rules of map labeling to calculate the proper location. It's simulates the process of manual work and expects to obtain the effect that is as good as the cartographic professional's manual work.Linear features are the important element of map and GIS. There are many linear features in spatial information, and the figures of linear features are very complex. The linear feature's map labeling researches take an important position in the researches on automatic map labeling, which is difficult and flexible. At present, there are relatively fewer researches on linear features.Firstly, the author analyzes and compares the situation of the linear feature's automatic map labeling researches, then summarizes the rules of linear feature's automatic map labeling. Secondly, the author explains the data structures of automatic map labeling and analyzes the basic factors which influence label's quality. Thirdly, the author proposes a linear feature's labeling model which based on greedy search. And then put forwards a label quality evaluate model, which considers label's clash and the shape of linear features. It's from several aspects which include label's clash, overlay, position level, monotonic segment and visual range to evaluate label's quality. Lastly, the author gives the experiments on linear features, analyses of the result and the outlook of linear feature's automatic map labeling.
线状要素是地图和地理信息系统中的一类重要的要素,空间信息中有许多线状要素,且线状要素的图形相对比较复杂。在地图自动注记的研究中,线状要素注记配置的研究占有重要地位,且难度和灵活性较大。目前,国内外对线状要素注记自动配置的研究相对较少。
本文首先对地图线状要素注记自动配置的国内外研究现状进行了分析和比较,总结了线状要素注记的配置规则;然后阐述了自动注记配置的数据组织与结构,并分析了影响注记质量的基本因素;之后,提出基于贪婪算法的线状要素候选注记生成模型,并提出一个考虑注记的冲突、压盖和曲线特征适应性的注记质量评价模型,分别从注记的冲突、压盖、位置优越性、单调性和通视性等方面对注记质量进行评价分析;最后对所做的工作进行实验和分析,并对线状要素的发展前景进行了展望。
Automatic map labeling is an intelligent action, which uses the names, font sizes, font styles, coordinates of map objects and the rules of map labeling to calculate the proper location. It's simulates the process of manual work and expects to obtain the effect that is as good as the cartographic professional's manual work.Linear features are the important element of map and GIS. There are many linear features in spatial information, and the figures of linear features are very complex. The linear feature's map labeling researches take an important position in the researches on automatic map labeling, which is difficult and flexible. At present, there are relatively fewer researches on linear features.Firstly, the author analyzes and compares the situation of the linear feature's automatic map labeling researches, then summarizes the rules of linear feature's automatic map labeling. Secondly, the author explains the data structures of automatic map labeling and analyzes the basic factors which influence label's quality. Thirdly, the author proposes a linear feature's labeling model which based on greedy search. And then put forwards a label quality evaluate model, which considers label's clash and the shape of linear features. It's from several aspects which include label's clash, overlay, position level, monotonic segment and visual range to evaluate label's quality. Lastly, the author gives the experiments on linear features, analyses of the result and the outlook of linear feature's automatic map labeling.
引文
[01] 郭仁忠,空间分析,武汉测绘科技大学出版社,1999
[02] 毋河海,地图综合基础理论与技术研究,测绘出版社,2003
[03] 樊红,地图注记自动配置的研究,测绘出版社,2004
[04] 孙家广,计算机图形学(第三版),清华大学出版社,2000
[05] 郭庆胜,任晓燕,智能化地理信息处理,武汉大学出版社,2003
[06] 马耀峰,胡文亮等,地图学原理,科学出版社,2004
[07] 蔡孟裔,毛赞猷等,新编地图学教程,高等教育出版社,2001
[08] 王家耀等,普通地图制图综合原理,测绘出版社,1993
[09] 陈建春,矢量图形系统开发与编辑,电子工业出版社,2004
[10] 葛咏,潘正风,GIS软件开发中注记功能的技术探讨与实践,工程勘察 1999年第5期
[11] 廖楚江等,电子地图中线状要素移动注记关键问题研究,测绘信息与工程,2004.8
[12] 夏金伟,赵东保,等高线图等高线高程自动注记算法研究,地矿测绘,2004.20(2):18～20
[13] 樊红,张祖勋,杜道生,地图线状要素自动注记的算法设计与实现测绘学报,1999年2月,第28卷第1期
[14] 樊红,张祖勋,杜道生,地图注记质量评价模型的研究,测绘学报,2004年11月第33卷第4期
[15] 刘德胜,曲线高程自动注记的实现,铁路航测,1997年第2期
[16] 赵东保,张书毕,贾伟召,一种新的等高线图等高线高程自动注记算法,矿山测量,2004年6月,第二期
[17] 毋河海,关于GIS缓冲区的建立问题,武汉测绘科技大学学报,1997年12月,第22卷第4期
[18] Yukio Sadahiro,GIS中地图注记尺寸和文字信息的损失,测绘通报,1999年第2期
[19] 李伟生,矢量电子地图的线目标在线简化[J],武汉测绘科技大学学报,1997,22(2)
[20] 赵秀忠,刘修国,电子地图中动态注记方法的研究实现,小型微型计算机系统,2001年11月,第22卷第11期
[21] 吴小芳等,数字地图注记中特殊矢量字体的显示,测绘通报,2003年第8 期
[22] 杜世宏,王桥等,地名注记自动配置的关键技术研究,地理与地理信息科学,2003年1月,第19卷第1期
[23] 樊红,杜道生,张祖勋,地图注记自动配置规则及其实现策略,武汉测绘科技大学学报,1998年6月,第24卷第2期
[24] 高积粮,杨崇俊等,电子地图的自适应注记研究,计算机工程与应用,2004.16
[25] 罗广祥,马智民等,智能化地图注记,西安工程学院学报,1999年9月,第21卷第3期
[26] 罗广祥,马智民等,基于单调性图形综合的面状要素名称注记定位线确定,地球科学与环境学报,2004年6月,第26卷第2期
[27] 吴信才,地理信息系统原理与方法[M],北京:电子工业出版社,2002
[28] 周培德,计算几何算法分析与设计[M],清华大学出版社,2000
[29] 张青年,廖克,基于结构分析的曲线概括方法,中山大学学报(自然科学版),2001年9月,第40卷第5期
[30] 龙毅,蔡金华等,扩展分维模型在地图曲线自动综合中的应用,测绘信息与工程,2004年2月
[31] 王杰臣,闾国年,曲线矢量数据综合的微凹凸消除算法,测绘通报,2002年第1期
[32] 毋河海,数字曲线拐点的自动确定,武汉大学学报(信息科学版),2003年6月,第28卷第3期
[33] 叶为民,张玉龙等,地理信息系统中的栅格结构与矢量结构,同济大学学报,2002年1月,第30卷第1期
[34] 王建,杜道生,矢量数据向栅格数据转换的一种改进算法,地理与地理信息科学,2004年1月,第20卷第1期
[35] Wolff A, et al.2000.A simple and efficient algorithm for high-quality line labeling.Innovations in GIS Ⅶ: Geo-Computation.147-159
[36] Yoeli, P.The logic of Automated map lettering.Cartographic Journal, 1972, 9(2):99-108
[37] Zoraster S.1991.Expert systems and the map label placement problem.Cartographica, 28(1): 1-9
[38] Freeman H.1995.On the automated labeling of maps.Shape, structure and pattern recognition.Singapore: World Scientific.432-442
[39] http://www.cs.uu.nl/staff/marc.html
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