[发明专利]一种专题地图地理面要素自动提取和矢量化方法

说明书

本发明公开了一种专题地图地理面要素自动提取和矢量化方法，其步骤包括：1)获取专题地图并进行地理配准；2)对专题地图进行自适应图像聚类，并对所得聚类图像进行中值滤波；3)对于每一聚类图像，获取该聚类图像中各要素的边界并扩展边界像素点的范围；创建一个与该聚类图像相同大小的新图像，遍历该聚类图像中每一边缘像素点，并对其周围像素进行灰度值统计，将出现频率最高的灰度值赋值给该新图像同位置的中心像素点；4)根据专题地图a对应的新图像a’的像素灰度值生成各类地理要素的二值图，然后根据每一类二值图生成表示面要素的多边形边界，并为每个多边形对象创建相应的投影和空间参考，最后输出专题地图a的各类面要素的矢量文件。

技术领域

本发明涉及一种专题地图地理面要素自动提取和矢量化方法，属于计算机技术应用领域。

背景技术

专题地图作为一种流行的数据可视化形式被广泛使用，随着互联网技术的不断发展和地理数据的不断丰富，互联网平台上发布的大量专题地图涵盖了极其丰富的地理信息和地理内容，快速高效地提取专题地图的面状地理要素及其矢量化工作可以为地理空间智能任务构建相关的数据集，为地理知识图谱构建、时空数据挖掘等技术的应用提供更加广泛的数据来源，具有巨大的数据潜力和发展前景。

目前互联网中专题地图面状地理要素的提取和矢量化过程主要存在的问题有：

1)专题地图通常以位图发布，无法直接获取相关地理要素的矢量化信息；

2)图像质量参差不齐，只能访问像素级信息，通常存在图像失真、边缘模糊等问题；

3)互联网中专题地图的场景内容、尺度范围、图例标注不统一；

4)专题地图中地理要素类型通常不止一类，面要素的提取会受线要素或点要素的影响；

5)专题地图中包含的文字标注、图形标注等地图要素，会对面要素的提取造成干扰；

现有的专题地图矢量化方法主要分为两类，一类是利用专业地理软件进行矢量化，但是对图像质量要求很高，且需要大量的人工操作，不同尺度和内容的图像需要设置不同的参数，矢量化过程复杂；第二类是利用图像处理方法实现专题地图的矢量化，但此类方法仅对某一类图像有效，无法同时实现多种专题地图的地理要素提取和矢量化。

以上两类矢量化方法在对互联网中多尺度多内容专题地图进行矢量化时的不足之处在于：

1)普适性差，方法应用场景单一，仅适用于同一尺度和内容的专题地图；

2)矢量化效率低，对于多尺度多内容专题地图的处理过程自动化程度低，并且矢量化精度和处理时长通常不能同时兼顾；

3)抗干扰性差，对于存在线要素、点要素、地图标注、行政区划线等的地图，在对面要素的抽取和矢量化过程中通常无法排除以上要素的干扰；

4)无法满足低质量图像的矢量化要求，仅对清晰的高质量图像处理效果好，不能正确获取互联网平台上大量的低质量专题地图的矢量化信息。

随着互联网专题地图的日益丰富以及各行业对于地理知识集成、挖掘、智能化等需求的不断增长，如何快速高效的实现互联网中多尺度多内容专题地图中地理面要素的自动获取和矢量化问题仍然亟待解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多尺度多内容的专题地图地理要素的自动提取和矢量化方法，具有效率高、普适性强、自动化程度高、抗干扰性强等优点，同时能够有效改进低质量专题地图的内容表达，增强其利用价值和地理可读性，能够快速有效地提取互联网中各类专题地图面状地理要素，并获取其矢量化数据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种专题地图地理要素的自动提取和矢量化方法，包括以下步骤：