[发明专利]一种利用多比例尺线要素地图进行综合制图的方法

说明书

技术领域

本发明方法属于计算机制图学领域，特别涉及利用不同比例尺线要素地图进行综合制图。

背景技术

小比例尺地图通常用于空间分析，因为其计算速度快，但由于其在相应比例尺下的表达程度，部分重要要素缺失，导致分析结果不十分准确，因此有必要综合大比例尺地图，提高小比例尺地图的要素完整性。

利用多比例尺线要素地图进行综合制图的关键技术在于数据匹配和数据合并，针对多尺度矢量数据的匹配，国内外学者做了许多相关研究，但针对多尺度矢量数据更新的研究较少。2007年，付仲良等提出了基于CHT_EUR空间数据库模型的多比例尺空间数据库更新方案，该方案通过空间要素匹配和属性对比对发生变更的数据进行自动识别，并且能通过基于地理对象构建的关联关系实现多尺度空间数据的联动更新，该方案主要是对要素的属性进行更新，并没有对要素的形状和几何位置等空间信息进行更新，但在实际应用中，要素空间信息的快速更新也是十分必要的。因此，怎样综合大比例尺地图，提高小比例尺地图的要素完整性，实现要素空间信息的快速更新，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用多比例尺线要素地图进行综合制图的方法。

本发明采用的技术方案为一种利用多比例尺线要素地图进行综合制图的方法，用于采用已更新的大比例尺地图对未更新的小比例尺地图进行快速更新，包括以下步骤，

步骤1，统一两幅原始地图的坐标参考系统，两幅原始地图中包括一幅小比例尺地图和一幅大比例尺地图；

步骤2，对坐标参考系统一后的两幅地图进行要素匹配；

步骤3，根据匹配结果对两张地图进行合并，包括以下子步骤，

步骤3.1，保留小比例尺地图上跟大比例尺地图能够成功匹配的要素；

步骤3.2，保留大比例地图上未在小比例尺地图上找到对应匹配要素的所有要素，并进行化简处理，得到化简后的要素；

步骤3.3，将步骤3.2中化简后的要素按照两个原始地图的比例尺之间的比例，等比例缩短长度，并保持要素形状不变，使其比例尺与小比例尺地图保持一致；

步骤3.4，将步骤3.1得到的要素和3.3得到的要素合并至同一个图层，生成新地图。

而且，步骤2包括以下子步骤，

步骤2.1，将小比例尺地图作为参考图层，大比例尺地图作为目标图层；

步骤2.2，为参考图层上的某参考线L建立半径为d的缓冲区，求解与该缓冲区相交的目标线和完全落在该缓冲区内的目标线，得到参考线L的所有候选匹配线L₁,L₂,…,L_m所构成候选匹配要素集；其中，d为预设的缓冲区半径，m为候选匹配线的数目；

步骤2.3，对于某候选匹配线L_i，计算L_i上各点P_j到参考线L各线段的距离，取最小值作为点P_j到参考线L的距离，得到L_i上每一点到参考线L的最小距离D₁,D₂,…D_n；其中，i∈{1,2,…m}，j＝1,2，…n，n为候选匹配线L_i上的点数；

步骤2.4，根据预设的匹配容差D_lim，得到D1,D2,…Dn中小于D_lim的点数k，计算比例rate＝k/n；根据预设的比例系数rate_lim，若rate>rate_lim或rate＝rate_lim，则认为候选匹配线L_i与参考线L相匹配，反之，则不匹配；

步骤2.5，遍历参考线L的所有候选匹配线，重复执行步骤2.3～2.4，找到目标图层上与参考线L匹配的所有要素；

步骤2.6，遍历参考图层上的所有要素，作为参考线重复执行步骤2.2～2.5；直到参考图层上的所有要素匹配完成。

而且，步骤2.3中，计算L_i上各点P_j到参考线L各线段的距离时，采用以下方式实现，

设求解点P到线段AB的最小距离，用r表征点P与线段AB之间的位置关系，如果0<r<1，表示点P位于线段AB之间；如果r>1或r＝1，表示点P距离线段AB的B端点更近，或者与B端点重合；如果r<0或r＝0，表示点P距离线段AB的A端点更近，或者与A端点重合；根据r值的不同，最小距离D按照如下公式进行计算。