面向众源面状居民地的匹配方法研究

论文摘要

随着我国城镇化进程不断加快,城市发展越来越迅速。城市居民地数据的更新周期越来越短,而城市居民地数据的更新,最为关键的是如何快速获取精度高、现势性强的居民地增量信息。目前,居民地增量信息获取主要有基于GPS设备的地表实测和基于高分遥感影像的要素提取两种方式。第一种方式需要专业的测量仪器和人员,且数据获取周期长、工作量大、生产成本昂贵;第二种方法受限于图像处理技术以及城市现状的复杂性,难以进行自动化作业,且提取正确率和效率也有待提高。近年来,由于OpenStreetMap(OSM)能提供内容丰富、现势性强、免费获取的全球居民地数据,研究其与专业测绘数据匹配问题,从而解决面状居民地要素更新等问题,成为当前面状要素匹配的热点问题之一。由于已有的面状居民地匹配方法,大多是针对专业测绘数据展开研究。但考虑到众源数据的特点,已有方法能否满足众源居民地数据与专业测绘数据间的匹配问题,成为目前相关研究亟需解决的难题。本文选取OSM面状居民地作为主要研究对象,研究面向众源面状居民地的匹配方法,所做的主要工作体现在以下几个方面:(1)针对常规面状居民地几何描述因子不能较好反映要素的几何特征,导致匹配失败的缺点,本文探讨一种极坐标系下几何描述因子的面状居民地匹配方法。该方法采用极坐标系统,对要素的几何特征进行描述,并结合层次匹配的思想,选取质心因子、面积重叠度因子和极坐标系下的几何描述因子,实现要素的匹配过程。(2)针对在面状居民地要素匹配时,候选匹配集选取较大,易引起匹配失败的缺点,本文引入道路网眼和空间聚类的空间划分方式,探讨一种道路网眼和空间聚类的面状居民地要素匹配方法。该方法引用道路网眼和空间聚类,对整个数据集进行逐级空间划分,逐步缩小候选匹配集,最后选取面积大小、要素的方向和质心三个因子,构造综合指标函数,实现要素的匹配过程。(3)为了验证本文研究的两种方法,本文选取层次匹配法和主成分分析法作为对比算法,与本文的两种改进算法进行实验对比。选取OSM数据和专业测绘数据作为实验数据进行实验,实验结果表明:较层次匹配方法和主成分分析法,本文的两种改进算法结果均具有较高的查全率和查准率,验证了本文改进算法的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 目前存在的问题
•   1.4 本文的研究内容
•   1.5 论文的组织结构
• 2 面状居民地实体匹配概述
•   2.1 实体匹配的一般流程
•   2.2 几何相似性因子
•     2.2.1 距离
•     2.2.2 面积
•     2.2.3 最小外接矩形（MBR）
•     2.2.4 方向
•   2.3 算法结果评价
•   2.4 本章小结
• 3 极坐标系下几何描述因子的面状居民地匹配方法
•   3.1 算法技术路线
•   3.2 数据预处理
•   3.3 路网处理
•   3.4 数据的空间校正
•     3.4.1 控制点对的提取
•     3.4.2 空间校正
•   3.5 要素层次匹配
•     3.5.1 第一层..质心因子
•     3.5.2 第二层..面积重叠度因子
•     3.5.3 第三层..基于极坐标系下的形状相似度因子
•   3.6 本章小结
• 4 基于道路网眼和空间聚类的面状居民地要素匹配方法
•   4.1 算法技术路线
•   4.2 数据预处理
•   4.3 道路网眼的构建及匹配
•     4.3.1 道路网眼的构建
•     4.3.2 道路网眼的匹配
•   4.4 数据的空间校正
•   4.5 空间聚类的构建及匹配
•     4.5.1 空间聚类的构建
•     4.5.2 空间聚类的匹配
•   4.6 要素匹配过程
•   4.7 本章小结
• 5 匹配实验与结果分析
•   5.1 实验计算机环境
•   5.2 实验数据
•   5.3 实验过程
•   5.4 实验结果分析
•     5.4.1 实验结果与数据统计
•     5.4.2 结果分析
•   5.5 本章小结
• 6 总结与展望
•   6.1 本文所做的主要工作
•   6.2 问题与展望
• 致谢
• 在攻读学位期间取得的科研成果
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘雪朝

导师: 刘波

关键词: 众源数据,同名要素匹配,几何相似性,道路网眼,空间聚类

来源: 东华理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 东华理工大学

分类号: P237

总页数: 82

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