土地利用类型图综合约束控制与质量评估研究

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数字环境下的制图综合能够为从大比例尺地图生产主次分明、关系合理、清晰可读小比例尺地图提供手段,以满足国土资源管理、规划、决策等对多尺度土地利用数据的需求。经过多年发展,制图综合在理论方法、算法工具、知识规则等方面的研究取得了很大进展。而如何对综合过程实施有效控制,如何对结果质量进行量化评估,以保证综合质量,则成为近期制图综合研究的热点问题。本文详细回顾了计算机制图综合在理论方法与实践、质量控制与评估的研究进展,以土地利用类型图为例,提出基于多维约束条件的土地利用类型图综合质量控制方法,设计了量化的指标法来评估综合结果质量,并应用于湖北省谷城县1:10,000士地利用类型图综合当中。本文主要的研究工作和成果如下:1)土地利用类型图综合多维约束控制知识体系的建立与实施。本文充分分析了土地利用类型图综合的影响因素和指导原则,划分了区域层次,从语义约束、几何约束、拓扑约束、结构约束、过程约束五个角度构建约束控制知识体系,为综合过程设计了约束控制技术流程,以控制和引导土地利用类型图综合过程,检查综合结果,从而保证了综合质量。2)土地利用类型图综合结果质量评估框架的创建与评估方法设计。评估框架分为地图负载量、语义相似度、结构相似性和布局稳定性四项内容,每项内容都设计了量化的数学方法,通过综合前后不同比例尺土地利用类型图整体、局部幅面情况的对比分析,计算四项评估指数用来衡量综合质量好坏,验证了约束控制的效果。3)湖北省谷城县1:10,000土地利用类型图综合得到1:50,000目标图。根据地理特征将制图区域划分为平原区、丘陵去和山地区,采用基于多维约束条件的约束控制方法,在ArcGIS支持下执行八项综合任务,最终获得综合结果。质量评估结果表明,地图负载量减小了65.14%,语义相似度为0.94,结构相似度为0.91,布局稳定性指数为0.88。总体来说,综合控制效果与结果质量都非常满意,达到了预期目标与制图要求。
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