一種基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于層次-語義的多尺度空間 數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間數(shù)據(jù)多尺度表達研宄始于上世紀80年代末，之后一度成為GIS亟待解決的問 題之一，其中涉及到的拓撲關(guān)系關(guān)聯(lián)性和一致性維護是空間數(shù)據(jù)尺度變化過程中的必要過 程。
[0003] 現(xiàn)實世界中的空間事物或現(xiàn)象經(jīng)過抽象和簡化后稱為地理實體，抽象為點、線、面 三種基本圖形元素構(gòu)成的空間數(shù)據(jù)對其描述，并通過元素間的拓撲關(guān)系描述空間事物或現(xiàn) 象間的空間位置關(guān)聯(lián)信息?？臻g數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系主要包括：鄰接關(guān)系，描述同類元素的空間 關(guān)系，例如面狀元素的鄰接、點狀元素的連通性等；關(guān)聯(lián)關(guān)系，描述不同類元素的空間關(guān)系， 例如面狀元素與構(gòu)成其邊界的線狀元素的關(guān)系、線狀元素與其結(jié)點的關(guān)系等；包含關(guān)系，描 述同類或不同類元素間的空間關(guān)系，例如面狀元素的相互包含、面狀元素包含線狀元素等。 拓撲關(guān)系不僅能夠清楚地反映地理實體之間的空間邏輯關(guān)系，而且在空間分析、信息查詢 以及地理實體重建中都起著重要的作用。
[0004] 目前對于單一尺度空間數(shù)據(jù)的拓撲自動建立及維護的方法研宄較多，利用關(guān)系表 存儲方式的拓撲表達和描述被普遍認可；在多尺度空間數(shù)據(jù)生成和管理中，特別是基于地 圖綜合技術(shù)的多尺度空間數(shù)據(jù)生成時，通常是對其中的每個尺度空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系進行 單獨構(gòu)建，該做法至少存在如下三點不足：其一是效率低下，尤其對于大量空間數(shù)據(jù)，需要 較長時間和較復(fù)雜操作進行拓撲關(guān)系建設(shè)和維護；其二是拓撲的關(guān)聯(lián)性不明確，表現(xiàn)之一 是尺度間的關(guān)聯(lián)性沒有較好的描述，即地理實體拓撲關(guān)系隨尺度變化而產(chǎn)生的變更狀況不 能直觀表達，表現(xiàn)之二是單一尺度中地理實體的拓撲語義丟失，例如同一條線狀要素和其 他多個線狀要素關(guān)聯(lián)，但這些關(guān)聯(lián)關(guān)系具有不同等級的重要性，在尺度變化中，有些關(guān)聯(lián)是 不變化的，有些則是變更的，而這種拓撲語義未能表達；其三是不利于空間數(shù)據(jù)增量更新時 的局域拓撲維護操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一是為解決目前對于多尺度空間數(shù)據(jù)的拓撲自動建立及維護 方法效率低下和拓撲關(guān)聯(lián)性不緊密的問題，提供一種效率高、拓撲關(guān)聯(lián)性緊密的基于層 次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法。
[0006] 本發(fā)明提供一種基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法，包括步驟 如下：
[0007] Sl :基于比例尺條件下的地物取舍標準對地理實體進行分級，并賦予一定的權(quán)重 值；
[0008] S2 :基于地物重要性程度對地理實體進行分級，并賦予一定的權(quán)重值；
[0009] S3 :根據(jù)所述步驟SI中的權(quán)重值和所述步驟S2中的權(quán)重值，計算地理實體的綜合 權(quán)重值；
[0010] S4 :根據(jù)所述步驟S3中的地理實體的綜合權(quán)重值，獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值；
[0011] S5 :根據(jù)所述步驟S4中獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值，當空間數(shù)據(jù)發(fā)生尺度變化時 對拓撲關(guān)系進行相應(yīng)的維護。
[0012] 進一步的，所述步驟Sl中比例尺條件下的地物取舍標準具體為：給定比例尺條件 下圖上顯示的最小地物面積或長度。
[0013] 進一步的：
[0014] 所述步驟S2中重要性程度具體為：地理實體在尺度變化時被變更的可能性；
[0015] 所述對地理實體進行分級具體為：根據(jù)所述地物重要性程度采用專家打分的方法 對其進行分級并賦予權(quán)重。
[0016] 進一步的，所述步驟S4中獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值，獲得方法具體為：兩個地 理元素間拓撲關(guān)系的權(quán)重值為其表示的兩個地理實體的綜合權(quán)重值中的最小值。
[0017] 進一步的，所述步驟S5中的對拓撲關(guān)系進行相應(yīng)的維護具體為：拓撲關(guān)系的保持 和拓撲關(guān)系的消失。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于，使用本發(fā)明提供的基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓 撲關(guān)系維護方法的能夠較好的描述空間拓撲關(guān)系在空間數(shù)據(jù)尺度變更時的變化規(guī)律，有利 于多尺度空間數(shù)據(jù)的拓撲表達，增強了拓撲語義描述能夠較大提高拓撲構(gòu)建效率。
【附圖說明】
[0019] 圖1所示為本發(fā)明一種基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法流程 圖。
[0020] 圖2所示為本發(fā)明實施例拓撲關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0021] 下文將結(jié)合具體附圖詳細描述本發(fā)明具體實施例。應(yīng)當注意的是，下述實施例中 描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達 到更好的技術(shù)效果。
[0022] 圖1所示為本發(fā)明一種基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方法流程 圖。
[0023] 圖2所示為實施例拓撲關(guān)系圖。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于層次-語義的多尺度空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系維護方 法，包括步驟如下：
[0025] Sl :基于比例尺條件下的地物取舍標準對地理實體進行分級，并賦予一定的權(quán)重 值；
[0026] S2 :基于地物重要性程度對地理實體進行分級，并賦予一定的權(quán)重值；
[0027] S3 :根據(jù)所述步驟Sl中的權(quán)重值和所述步驟S2中的權(quán)重值，計算地理實體的綜合 權(quán)重值；
[0028] S4 :根據(jù)所述步驟S3中的地理實體的綜合權(quán)重值，獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值；
[0029] S5 :根據(jù)所述步驟S4中獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值，當空間數(shù)據(jù)發(fā)生尺度變化時 對拓撲關(guān)系進行相應(yīng)的維護。
[0030] 進一步的，所述步驟Sl中比例尺條件下的地物取舍標準具體為：給定比例尺條件 下圖上顯示的最小地物面積或長度。
[0031] 進一步的：
[0032] 所述步驟S2中重要性程度具體為：地理實體在尺度變化時被變更的可能性；
[0033] 所述對地理實體進行分級具體為：根據(jù)所述地物重要性程度采用專家打分的方法 對其進行分級并賦予權(quán)重。
[0034] 進一步的，所述步驟S4中獲得每條拓撲關(guān)系的權(quán)重值，獲得方法具體為：兩個地 理元素間拓撲關(guān)系的權(quán)重值為其表示的兩個地理實體的綜合權(quán)重值中的最小值。
[0035] 進一步的，所述步驟S5中的對拓撲關(guān)系進行相應(yīng)的維護具體為：拓撲關(guān)系的保持 和拓撲關(guān)系的消失。
[0036] 實施例1 :
[0037] 所述的基于比例尺條件下的地物取舍標準對地理實體進行分級，其原理舉例說明 如下，在1:10萬比例尺地圖上草地的最小圖上面積為8mm 2,即只有實際面積不小于8公頃 的草地斑塊才能在1:10萬比例尺上地圖上顯示，在1:25萬比例尺地圖上草地的最小圖上 面