專利名稱：：一種基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，用于海量空間信息網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)布、野外作業(yè)中移動(dòng)終端空間數(shù)據(jù)漸進(jìn)傳輸?shù)软?xiàng)目中多尺度矢量數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵尺度序列的生成。
背景技術(shù)：
：隨著GIS在各領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展和深入，特別是"數(shù)字地球"和Internet技術(shù)的發(fā)展，有限的國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施和無限的海量空間信息服務(wù)之間的矛盾日益尖銳，迫切要求GIS輸出的空間數(shù)據(jù)隨比例尺變化而自動(dòng)產(chǎn)生信息量的增減，即空間數(shù)據(jù)的多尺度表達(dá)與可視化。近年來，隨著小波壓縮、影像金字塔模型(參見楊靖宇，張永生,于美嬌,紀(jì)松，基于小波變換多分辨率分析特性的遙感影像動(dòng)態(tài)重構(gòu)的金字塔模型，測(cè)繪科學(xué)，2007,32(05):50-51,62)等理論的發(fā)展與成熟，柵格數(shù)據(jù)的多尺度表達(dá)與可視化問題己基本得以解決。對(duì)于矢量數(shù)據(jù)則是通過對(duì)小尺度的數(shù)據(jù)建立多尺度表達(dá)模型，并根據(jù)不同的需求選擇不同尺度的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)GIS輸出的矢量數(shù)據(jù)隨比例尺變化而自動(dòng)產(chǎn)生信息量的增減。多尺度達(dá)模型有多尺度顯示存儲(chǔ)、多尺度索引、多尺度數(shù)據(jù)存貯結(jié)構(gòu)等多種實(shí)現(xiàn)方式，由于這些實(shí)現(xiàn)方式均依托于空間數(shù)據(jù)庫，因此，我們將其通稱為多尺度矢量數(shù)據(jù)庫技術(shù)。目前，有關(guān)多尺度矢量數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究較多，如vanOosterom(參見vanOosterom,P.,1995.TheGAP-tree,anapproachto"On-the-fly"MapGeneralizationofAreaPartitioning..In:MullerJC,LagrangeJP,WeibelR(eds).GISandGeneralization:MethodologyandPractice.Taylor&Francis,London,pp.120132)、Cecconi(參見CecconiA.，2003,IntegrationofCartographicGeneralizationandMulti-scaleDatabaseforEnhanceWebMapping(DissertationofZurichUniversity).URL:http:〃e-collection.ethbib.ethz.ch/ecol-pool/extdiss/extdiss—6.pdf.)討論過多尺度數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、Kilpelainen(參見Kilpelainen,T.，1997.MultipleRepresentationandGeneralizationofGeo-databaseforTopographicMaps.Ph.Dthesis,FinnishGeodeticInstitute,HelsinkiUniversityofTechnology.)、Harrie等人(參見Harrie，L.,Hellestrom,A.K.,1999.APrototypesSystemforPropagatingUpdatesbetweenCartographicDataSets.TheCartographicJournal36(2),pp.l33140.)研究了不同表達(dá)層之間的傳輸更新、Bertolotto等人(參見Bertolotto,M.,Egenhofer,M.J.,2001.ProgressiveTransmissionofVectorMapDataovertheWorldWideWeb.Geolnformatica5(4),pp.345~373.)、vanOosterom等人(參見vanOosterom,P.，2005.Variable-scaletopologicaldatastructuressuitableforprogressivetransfer:TheGAP-facetreeandGAP-edgeforest.CartographyandGeographicInformationScience32，pp.331—346.禾卩VanOosteromP.,MariandeV.，MartijnM.，2006,Vaiio-scaleDataServerinaWebServiceContext.URL:http:〃www.gdmc.nl/publications/2006/ICA_vario_scale_Jun2006—fmal.pdf.)和Yang等人(參見Yang,B.，2005.AMulti-resolutionmodelofvectormapdataforrapidtransmissionovertheInternet.Computers&Geosciences31，pp.569-578.)分另'J石開究了基于Strip-tree、GAP-tree和BLG-tree的矢量數(shù)據(jù)漸進(jìn)傳輸?shù)亩喑叨葦?shù)據(jù)模型。從近年來的研究文獻(xiàn)可知國(guó)內(nèi)外大部分學(xué)者都集中于在如何建立矢量數(shù)據(jù)多尺度模型以及如何保持拓?fù)湟恢滦缘确矫娴难芯?，?duì)于多重表達(dá)模型中尺度設(shè)置問題的研究比較匱乏。Cecconi和Weibel曾于2001年提出利用地圖的經(jīng)典尺度值(參見[9]Cecconi，A.，Weibel，R.,2001.MapGeneralizationforOn-DemandMapping.InternationalJournalforGeomatics,GIM15(5)，pp.12-15.)，如1:2,000，1:10,000或者1:1:100,000，作為多尺度表達(dá)模型尺度值序列。然而，這些經(jīng)典尺度值的概念源于傳統(tǒng)的紙制地圖，而對(duì)于計(jì)算機(jī)中地圖視窗的卻不一定適用。隨后，Clay和Davis提出由數(shù)據(jù)管理員給出各要素層的最小和最大顯示尺度值(參見Clay,L.，Davis，D.,2001.GeneralizingFeaturestoImproveArcIMSPerformance:aPracticalGuide.http:〃gis.esri.com/library/userconf/procO1/professional/papers/pap1060/p1060.htm.Accessed2004.12.)，系統(tǒng)將自動(dòng)選出最小顯示尺度小于當(dāng)前顯示尺度、且最大顯示尺度值大于當(dāng)前顯示尺度的要素曾顯示，該方法至今仍在各個(gè)GIS專業(yè)軟件中廣泛使用，如ESRI公司的ArcGIS、Maplnfo公司的Maplnfo以及中國(guó)超圖公司的SuperMap均應(yīng)用該方法對(duì)不同詳細(xì)程度的圖層數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，以提高地圖顯示速度。該方法摒棄了傳統(tǒng)經(jīng)典尺度值的概念，采用屏幕顯示尺度的概念；但顯示尺度值的設(shè)置的好壞完全卻決于數(shù)據(jù)管理員的經(jīng)驗(yàn)及其對(duì)矢量數(shù)據(jù)的了解程度，具有很輕的不確定性和不可重復(fù)性。而且不同要素層次間的數(shù)據(jù)過渡很容易出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，沖擊人的視覺，影響地圖的觀看。多尺度表達(dá)模型中尺度"多"應(yīng)該多什么程度、"少"應(yīng)該少到什么程度，是多尺度矢量數(shù)據(jù)庫技術(shù)不可回避的一個(gè)關(guān)鍵問題。若尺度太多，將會(huì)提高尺度間過渡的平滑度，但也將增加數(shù)據(jù)冗余量、降低系統(tǒng)運(yùn)行效率；若尺度過少，可以降低數(shù)據(jù)冗余量、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，但會(huì)導(dǎo)致尺度間的過渡較為跳躍。當(dāng)尺度發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)表達(dá)在什么層次上發(fā)生變化是首先要解決的問題。矢量數(shù)據(jù)多尺度模型不可能也沒有必要建立無限小尺度的數(shù)據(jù)表達(dá)。因此需要研究一種合適的尺度設(shè)置方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問題是針對(duì)現(xiàn)有的尺度設(shè)置方法未考慮數(shù)據(jù)分布特征、多尺度模型存在冗余量大等情況，提供一種基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，該方法充分考慮矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布特征，保證了在盡量減少數(shù)據(jù)冗余的同時(shí)，降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，提高冗余數(shù)據(jù)的利用率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，步驟如下-第一步，矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)的選取與閾值的確定，步驟如下(1.3)尋找與系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間具有正相關(guān)性的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)；(1.4)根據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的要求，找到與此運(yùn)行時(shí)間相對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)的值作為閾值；第二步，根據(jù)選取的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)進(jìn)行尺度設(shè)置，設(shè)置步驟如下(2.1)初始化地圖視窗的顯示尺度；(2.2)根據(jù)步驟(1.1)中選取的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)，生成矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布(2.3)在步驟(2.2)生成的矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布圖中，選取擁有最多空間矢量數(shù)據(jù)信息量的區(qū)域作為復(fù)雜區(qū)域；并將地圖視窗的中心移至復(fù)雜區(qū)域的中心；(2.4)逐步增大視窗尺度值，如果視窗信息量不小于步驟(1.2)中得到的閾值，則執(zhí)行步驟(2.6);否則執(zhí)行步驟(2.5);(2.5)判斷地圖視窗的覆蓋區(qū)域是否大于等于矢量數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域；若是則結(jié)束，否則執(zhí)行步驟(2.4);(2.6)將當(dāng)前視窗尺度加入到尺度序列中；(2.7)在當(dāng)前視窗尺度值下，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合；(2.8)將步驟(2.7)綜合的結(jié)果，代入步驟(2.2)執(zhí)行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明是結(jié)合矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布特征提出的一種尺度設(shè)置方法，尺度設(shè)置結(jié)果將隨矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布的不同而不同。而Cecconi和Weibel提出的方法則對(duì)所有矢量數(shù)據(jù)都套用經(jīng)典地圖比例尺的值，這些單一經(jīng)典尺度值不一定適用于所有矢量數(shù)據(jù)，同時(shí)這些源于制圖的尺度概念在矢量數(shù)據(jù)的空間發(fā)布中也顯得十分蹩腳。(2)本發(fā)明是一種數(shù)量化的尺度設(shè)置方法。Cecconi和Weibel的尺度序列源于地圖經(jīng)典尺度值，而Clay和Davis的尺度設(shè)置方法與數(shù)據(jù)管理人員的經(jīng)驗(yàn)及其對(duì)數(shù)據(jù)的了解程度密切相關(guān)。本發(fā)明是通過平衡系統(tǒng)運(yùn)速度、與數(shù)據(jù)冗余之間的關(guān)系，得到的一種數(shù)量化得尺度設(shè)置方法，該方法可以通過計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。(3)本發(fā)明在保證了在盡量減少數(shù)據(jù)冗余的同時(shí)，降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，提高冗余數(shù)據(jù)的利用率。本發(fā)明以用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的要求為準(zhǔn)繩，在尺度不斷增大的過程中，當(dāng)且僅當(dāng)?shù)貓D視窗信息量(系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間)超過信息量閾值(用戶要求的運(yùn)行時(shí)間)，才把當(dāng)前視窗尺度下加入尺度序列中?？梢?，本發(fā)明可以用盡可能少的尺度序列描述矢量數(shù)據(jù)，從而降低了數(shù)據(jù)冗余度，而且綜合后的概要數(shù)據(jù)將降低了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，保證了用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的要求，提高了冗余數(shù)據(jù)的利用率。圖1為本發(fā)明的基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置過程的流程圖2為本發(fā)明的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)為查詢節(jié)點(diǎn)數(shù)(NVQ)時(shí)，時(shí)間與查詢節(jié)點(diǎn)數(shù)(NVQ)的線性關(guān)系圖3為本發(fā)明的劃分的精細(xì)柵格單元示意圖4為本發(fā)明的信息量空間分布與復(fù)雜區(qū)選擇示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下1、矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)的選取與閾值的確定。要控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，首先需要尋找與其具有正相關(guān)性的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)，然后通過控制該指標(biāo)控制運(yùn)行時(shí)間。信息量指標(biāo)的選定需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其與運(yùn)行時(shí)間是否成正相關(guān)性，如果是則可以使用，反之則不行。因此，本發(fā)明實(shí)施用例選擇查詢結(jié)點(diǎn)數(shù)(NVQ)作為表征矢量數(shù)據(jù)信息量的指標(biāo)。在不同尺度下，隨機(jī)選擇不同區(qū)域的數(shù)據(jù)顯示，記錄下NVQ與運(yùn)行時(shí)間(Runtime),然后在Excel中對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立兩者的散點(diǎn)圖，如圖2所示。從圖2可知，NVQ與Runtime呈正相關(guān)性。為了進(jìn)一步證實(shí)兩者的正相關(guān)性，本發(fā)明在SPSS(為一個(gè)統(tǒng)計(jì)軟件)中對(duì)NVQ和Runtime做了Person相關(guān)性分析。分析結(jié)果如表1所示，從表1中可知，NVQ和Runtime呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.991。表l.SPSS中的相關(guān)性分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>**Correlationissignificantatthe0.01level(2-tailed).由于NVQ與運(yùn)行時(shí)間Runtime具有強(qiáng)相關(guān)性的特性，可以進(jìn)一步使用SPSS進(jìn)行線性回歸分析得出兩者之間的線性函數(shù)，式1給出了Runtime與NVQ之間的線性關(guān)系函數(shù)。通過該線性函數(shù)可以計(jì)算出用戶給出的可忍受運(yùn)行時(shí)間(如10s)對(duì)應(yīng)的最大NVQ(約為350,133)，作為用戶可忍受的最大空間信息量的閾值。=3x10_5*-0.504;式12、根據(jù)選取的信息量指標(biāo)進(jìn)行尺度設(shè)置，設(shè)置步驟如下(2.1)初始化地圖窗口的顯示尺度將地圖窗口置于一個(gè)很小尺度值(如30)，此時(shí)地圖被放大到足夠大，并保證此時(shí)地圖視窗的信息量遠(yuǎn)小于上步中確定的閾值(350,133)。(2.2)根據(jù)步驟(1.1)中選取的信息量指標(biāo)，生成矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布圖；A、根據(jù)矢量數(shù)據(jù)的四至值生成模擬地圖全幅顯示時(shí)的窗口框架，然后對(duì)該框架按照當(dāng)前尺度值，劃分為每個(gè)單元格代表1個(gè)像素，即1個(gè)像素值為當(dāng)前尺度值的精細(xì)單元格，如圖3所示。B、計(jì)算并記錄每個(gè)單元格中包含的矢量數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)數(shù)，并將其作為此柵格單元的值；C、根據(jù)柵格的空間位置，將柵格單元信息量的值空間化，可生成一幅反映矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布特征的二維圖，如圖4所示。圖中4越黑的地方表示此處的NVQ比越多。(2.3)在步驟(2.2)生成的信息量分布圖中，選取擁有最多空間信息量的區(qū)域作為復(fù)雜區(qū)域；并將地圖視窗的中心移至復(fù)雜區(qū)域的中心；本實(shí)施用例中，選取空間數(shù)據(jù)分布復(fù)雜區(qū)域的方法如下A、根據(jù)矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布圖，分別選取擁有最多、次多信息量值的2個(gè)柵格，作為復(fù)雜區(qū)域的備選區(qū)。以步驟2.2生成的空間分布圖為例，選取圖中擁有最多、次多信息量值的2個(gè)柵格，如圖4中的a、b點(diǎn)處所示。B、分別以步驟A中的2點(diǎn)為視窗中心，在當(dāng)前尺度下以a、b為中心的視窗分別覆蓋如圖4中I、II所指的白色虛線框區(qū)域，根據(jù)公式1計(jì)算，分別計(jì)算兩個(gè)虛線內(nèi)的信息量；其中義和y是該地圖視窗的中心點(diǎn)坐標(biāo)，G是當(dāng)前視窗的顯示尺度，Ma;vz'ew.肌^/是地圖視窗的象素寬，Mfl/7v/ew.7/e/g/^是地圖視窗的象素高。C、選取視窗信息量最大的區(qū)域作為該尺度下的復(fù)雜區(qū)域。經(jīng)比較，以圖4中a為中心點(diǎn)的虛線框擁有較大的信息量，因此，將地圖視窗的中心移至圖4中的a處；(2.4)逐步增大視窗尺度值，如果地圖視窗信息量不小于步驟(1.2)中得到的閾值，則執(zhí)行步驟(2.6);否則執(zhí)行步驟(2.5);(2.5)判斷地圖視窗所覆蓋的區(qū)域是否大于等于矢量數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域；若是則結(jié)束，否則執(zhí)行步驟(2.4);(2.6)將當(dāng)前視窗尺度值加入到尺度序列中；若以2為步長(zhǎng)逐步增大視窗尺度，當(dāng)視窗尺度增加到42時(shí)，地圖視窗覆蓋區(qū)域如圖4中III所指的白色實(shí)線框區(qū)域，其信息量為361，120(大于350,133)，此時(shí)可將42作為第一個(gè)尺度值加入到尺度序列中。其實(shí)，當(dāng)?shù)貓D視窗信息量大于350,133時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間與地圖視窗信息量的相關(guān)性，此時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)該大于用戶可接受的時(shí)間，因此，可在此處設(shè)置一個(gè)粗略表達(dá)的尺度。(2.7)在當(dāng)前視窗尺度值下，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合；A.設(shè)置綜合規(guī)則的相關(guān)參數(shù)若當(dāng)前視窗尺度值為42、地圖視窗屏幕區(qū)域?yàn)?00PixeP100Pixel,本發(fā)明可將小要素MBR的寬、高值分別設(shè)為15Pixel、10Pixel,小間隙值設(shè)為5Pixel。此參數(shù)設(shè)置表示當(dāng)矢量數(shù)據(jù)在寬、高為200Pixel、100Pixel的地圖視窗內(nèi)顯示時(shí)，若某要素的屏幕寬、高分別都小于15Pixd、10Pixel,則將此要素視為小要素，它們可能將在后續(xù)的步驟被綜合；若多個(gè)要素間的最小距離小于5Pixel，則將這些要素視為小間隙要素，這些要素可能將在后續(xù)的步驟被聚合。此外，在某些應(yīng)用中即使某些要素滿足上述小要素、小間隙的定義，但由于某些特殊的要求，有些要素還是不能被綜合的，稱之為"需要保留的要素"。例如，在中國(guó)的版圖上，即使南沙群島很小，但也不能將其從版圖上刪除。因此，此步允許根據(jù)應(yīng)用的需求，定義需要保留的要素。由于矢量數(shù)據(jù)通常具有一定專題意義的，如土地利用數(shù)據(jù)、河流數(shù)據(jù)，在進(jìn)行綜合操作的過程中，經(jīng)常需要判斷兩要素的專題意義是否相同，因此，還需要選擇用于比較要素是否相同的專題屬性，如對(duì)土地利用數(shù)據(jù)通常選擇"土地利用類型"作為專題屬性。B.計(jì)算矢量數(shù)據(jù)中每個(gè)要素的最小可視尺度以MBR寬高為30x10的要素為例，其寬高比為3，小要素的MBR寬高比為1.5。此時(shí)要素MBR的寬高比大于小要素MBR的寬高比，故此要素的最小可視尺度為30+3=10。C.選出最小可視尺度小于當(dāng)前視窗尺度值的所有要素；D.根據(jù)步驟A定義、設(shè)置的參數(shù)，分別判斷步驟C所選出的所有要素應(yīng)進(jìn)行何種綜合操作，并進(jìn)行相應(yīng)的綜合，具體情況如下a.若某要素滿足保留要素的定義，則不進(jìn)行任何操作；b.若某要素沒有相鄰要素，則將該要素刪除；c.若某要素與其相鄰要素的專題屬性相同，則將該要素及與其有相同專題屬性的相鄰要素合并；d.若某要素位于另一要素空間區(qū)域的范圍內(nèi)，則將該要素與背景要素融合；e.選出與要素最小距離小于5個(gè)Pixel所有要素；f.若某要素與其小間隙要素的專題屬性相同，則將該要素及與其具有相同專題屬性的小間隙要素聚合；g.枚舉下一個(gè)要素、繼續(xù)執(zhí)行此步。(2.8)將矢量數(shù)據(jù)在顯示尺度42時(shí)綜合的結(jié)果數(shù)據(jù)代入步驟(2.2)執(zhí)行。按上述步驟執(zhí)行，結(jié)束時(shí)可得到一個(gè)值為{42，86，122，162,200,234}的尺度序列，作為生成多尺度空間數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵尺度參數(shù)，它將用盡可能少的尺度值個(gè)數(shù)，保證多尺度空間數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行時(shí)間不超過用戶可忍受的范圍。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，其特征在于步驟如下第一步，矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)的選取與閾值的確定，步驟如下(1.1)尋找與系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間具有正相關(guān)性的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)；(1.2)根據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的要求，找到與此運(yùn)行時(shí)間相對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)的值作為閾值；第二步，根據(jù)選取的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)進(jìn)行尺度設(shè)置，設(shè)置步驟如下(2.1)初始化地圖視窗的顯示尺度；(2.2)根據(jù)步驟(1.1)中選取的矢量數(shù)據(jù)信息量指標(biāo)，生成矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布圖；(2.3)在步驟(2.2)生成的矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布圖中，選取擁有最多空間矢量數(shù)據(jù)信息量的區(qū)域作為復(fù)雜區(qū)域；并將地圖視窗的中心移至復(fù)雜區(qū)域的中心；(2.4)逐步增大視窗尺度值，如果視窗信息量不小于步驟(1.2)中得到的閾值，則執(zhí)行步驟(2.6)；否則執(zhí)行步驟(2.5)；(2.5)判斷地圖視窗的覆蓋區(qū)域是否大于等于矢量數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域；若是則結(jié)束，否則執(zhí)行步驟(2.4)；(2.6)將當(dāng)前視窗尺度加入到尺度序列中；(2.7)在當(dāng)前視窗尺度值下，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合；(2.8)將步驟(2.7)綜合的結(jié)果，代入步驟(2.2)執(zhí)行。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，其特征在于所述步驟(2.1)中地圖視窗的顯示尺度的初始化過程為將地圖視窗的顯示尺度初始化為一個(gè)足夠小的值，并保證此時(shí)地圖視窗的信息量遠(yuǎn)小于步驟(1.2)中確定的閾值。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，其特征在于所述步驟(2.2)生成矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布圖的步驟如下A、以當(dāng)前地圖視窗下l個(gè)像素對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)樽钚卧?，將矢量?shù)據(jù)柵格化；B、計(jì)算每個(gè)柵格的信息量，并將其作為柵格單元的值；C、根據(jù)柵格的空間位置，將柵格單元的值空間化，生成一幅反映矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布特征的二維圖。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，其特征在于所述的步驟(2.3)在矢量數(shù)據(jù)信息量分布圖中選取復(fù)雜區(qū)域的步驟如下A、根據(jù)矢量數(shù)據(jù)信息量空間分布圖，分別選取擁有最多、次多信息量值的23個(gè)柵格，作為復(fù)雜區(qū)域的備選區(qū)；B、分別以步驟A中的23點(diǎn)為視窗中心，計(jì)算在當(dāng)前尺度下視窗的矢量數(shù)據(jù)信息量；假定矢量數(shù)據(jù)信息量的分布函數(shù)為SDA(x，y)，則地圖視窗空間信息量(SDAofMapview)的計(jì)算方法如公式1所示5ZX4o/M"/v/ew=廣rSA4(jc，y)血辦；公式1J力Jx,=A7-Mj/WewGxA/。;m'ew.奶淑/2;M=尸一iV/apw'e化GxAfapw'ew他妙f/2;x2=X+MapWew.GxAfa/rvie/2;y2=y+Afa/w'ewGxAfapWew./fe妙//2;其中Z和y是地圖視窗中心點(diǎn)坐標(biāo)，Afopv/ew.G是視窗的當(dāng)前顯示尺度，Mfl/m'ew;.約WA是地圖視窗的象素寬，ikfopv/ew.//"g^是地圖視窗的象素高。C、選取視窗信息量最大的區(qū)域作為該尺度下的復(fù)雜區(qū)域。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法，其特征在于所述步驟(2.7)中在當(dāng)前視窗尺度下對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合的步驟如下A.設(shè)置數(shù)據(jù)綜合規(guī)則的相關(guān)參數(shù)；主要包括設(shè)置小要素MBR的寬高值、設(shè)置要素的小間隙值、定義需要保留，即不參與綜合操作的要素、選擇專題屬性；B.計(jì)算矢量數(shù)據(jù)中每個(gè)要素的最小可視尺度；具體計(jì)算方法是若某要素MBR的寬高比大于步驟A設(shè)置的小要素MBR的寬高比，則該要素的最小可視尺度等于其MBR的寬除以小要素MBR的寬，否則其最小可視尺度等于其MBR的高除以小要素MBR的高；C.選出最小可視尺度小于當(dāng)前視窗尺度值的所有要素；D.根據(jù)步驟A設(shè)置的參數(shù)，分別判斷步驟C所選出的要素應(yīng)進(jìn)行何種綜合操作，并進(jìn)行相應(yīng)的綜合，具體情況如下-a.若某要素滿足保留要素的定義，則不進(jìn)行任何操作；b.若某要素沒有相鄰要素，則將該要素刪除；c.若某要素與其相鄰要素的專題屬性相同，則將該要素及與其有相同專題屬性的相鄰要素合并；d.若某要素位于另一要素空間區(qū)域的范圍內(nèi)，則將該要素與背景要素融合；e.選出與某要素最小距離小于步驟(1.1)定義的小間隙值的所有要素，稱之為小間隙要素；f.若某要素與其小間隙要素的專題屬性相同，則將該要素及與其具有相同專題屬性的小間隙要素聚合；g.枚舉下一個(gè)要素、繼續(xù)執(zhí)行。全文摘要基于矢量數(shù)據(jù)信息量的尺度設(shè)置方法是一種顧及信息量空間分布特征的尺度序列計(jì)算方法，基于此序列生成的多尺度矢量數(shù)據(jù)庫具有網(wǎng)絡(luò)發(fā)布速度快、數(shù)據(jù)冗余度小等特點(diǎn)，其步驟為(1)尋找與系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間有正相關(guān)性的信息量指標(biāo)；根據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間要求，找到與其相對(duì)應(yīng)的信息量值作為閾值。(2)初始化視窗顯示尺度。(3)根據(jù)選取的信息量指標(biāo)，生成矢量數(shù)據(jù)信息量的空間分布圖，并選取復(fù)雜區(qū)域；將視窗中心移至復(fù)雜區(qū)域的中心，逐步增大視窗顯示尺度，如果視窗信息量不少于步驟1的閾值，則將當(dāng)前視窗顯示尺度加入到尺度序列中；在當(dāng)前視窗尺度下，綜合矢量數(shù)據(jù)，并將綜合結(jié)果代入此步重復(fù)執(zhí)行，直至視窗的覆蓋區(qū)域大于等于矢量數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域。文檔編號(hào)G06F17/30GK101359341SQ20081022205公開日2009年2月4日申請(qǐng)日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日發(fā)明者周成虎,程昌秀,陳榮國(guó)申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所