[发明专利]河系多尺度几何相似性层次度量方法

说明书

本发明公开一种河系多尺度几何相似性层次度量方法，包括：将河系几何特征划分为三个层次的信息特征：单条河流的形状特征、局部区域的结构特征、全局范围的分布特征。首先，结合角链码法与Hausdorff距离计算单条河流的形状相似度，然后，根据Koch的“二八定律”确定局部特征区域，通过坐标转换将上述方法推广到M：N的河系局域结构相似度计算，最后综合整体描述子得到全局分布相似度，在该基础上构建差异指标P，可进行相似度计算与综合质量评价。该方法考虑了河系所特有的空间分布特征与高度结构化分形特征，计算结果符合人的认知，能有效应用于多尺度河系的几何相似度计算。

技术领域

本发明涉及制图综合领域，更具体的说是涉及一种层次分析下的多尺度河系几何相似性度量方法。

背景技术

在进行制图综合时，虽然破坏了目标的空间精度与形状特征，但其所表达的几何信息仍保持一定的相似性，因此可通过空间目标的几何相似性评判制图综合质量的优劣。

目前空间数据几何相似性度量方法主要分为两类：第一类基于欧氏距离、Hausdorff距离、Fréchet距离和傅里叶形状描述子等度量相似性，但这类方法是针对单个目标设计的，并不能直接应用于群组目标的几何相似性计算。第二类采用曲折度、平均长度、线群密度等统计均值的概念，通过统计群组目标的整体变化信息度量相似性，忽略了制图综合前后局域特征的变化。

河系作为地图基本的群组要素，具有特定的空间分布特征与高度结构化特征，如树枝状、羽毛状、棋盘状的空间分布特征，分形结构所带来的自相似性特征。因此，有必要根据河系的几何特点，对现有的几何相似性计算方法进行扩展，以实现多尺度河系几何相似性的正确计算与合理表达。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种层次分析下的多尺度河系几何相似性度量方法，把河系的几何相似性分成三个层次的信息特征相似性：单条河流的形状特征相似性、局部区域的结构特征相似性、全局范围的分布特征相似性；该方法结合了夹角链码法与Hausdorff距离，在Koch“二八定律”的基础上，通过坐标系转换可计算M：N的河系几何相似度，利用三个相似性构建的差异指标P，可以同步表达多尺度河系制图综合前后全局分布特征与局域结构特征的变化。图1为本发明的总体流程图，包括单条河流形状特征相似度计算、局部区域结构特征相似度计算和全局范围分布特征相似度计算三部分。

本发明公开提出的河系多尺度几何相似性层次度量方法，顾及了河系所特有的分形特征，改进了传统均值指标法，计算结果符合人的认知，能有效应用于多尺度河系几何相似度的计算。

附图说明

为了更清楚地表述本发明实施例和技术中的核心方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图做简略介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的示意图，对于制图领域的专业技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的多尺度河系几何相似性计算流程图。

图2为本发明提供的夹角链码法示意图。

图3为本发明提供的坐标系转换示意图。

图4为本发明提供的规则格网划分示意图。

图5为本发明提供的实验数据。

表1为相似度计算结果。

表1

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行综合、全面地叙述，当然，所描述的实施例仅为本发明中的部分实施例，但却包含了发明的主要思路和创新点。基于本发明所述的实施例，制图综合领域的普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均在本发明保护的范围内。

以下步骤为单条河流形状特征的相似性度量部分：