黃亞鋒，艾廷華，劉耀林，張航峰

1.南京電子技術(shù)研究所，江蘇 南京 210039；2.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430079

1 引 言

作為主要地圖要素的海岸線化簡(jiǎn)一直是地圖綜合領(lǐng)域研究熱點(diǎn)問(wèn)題，典型算法包括點(diǎn)刪除類方法［1－7］、光滑類方法［8－10］、彎曲類方法［11－12］等，但這些方法都將海岸線看做是單純的幾何要素，算法以曲線幾何特征保持為目標(biāo)。然而，地圖上的海岸線并非單純的幾何圖形，它更是表達(dá)海岸地理特征形態(tài)的典型要素。海岸線通過(guò)彎曲、彎曲程度等多種形式表達(dá)海岸地形單元特征，如岸線陸地側(cè)彎曲表達(dá)沙嘴、半島等，岸線海側(cè)彎曲表示海灣等，又如堆積型海岸線岸線平緩、侵蝕型海岸岸線曲折等。因此，海岸線的化簡(jiǎn)過(guò)程不僅是簡(jiǎn)單的幾何變換過(guò)程，更是在分析空間地理現(xiàn)象規(guī)律性基礎(chǔ)上的通過(guò)調(diào)用底層的幾何操作算法實(shí)現(xiàn)空間信息概括的過(guò)程［13］。海岸線綜合目標(biāo)在于保持（或突出）區(qū)域的地理規(guī)律性特征。海岸線化簡(jiǎn)是面向地理特征的空間決策操作。

制定海岸線化簡(jiǎn)策略時(shí)不僅考慮岸線幾何特征保持，更需要考慮岸線所處區(qū)域的地理環(huán)境特征，在地理特征分析基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)岸線化簡(jiǎn)方法，用地理規(guī)律知識(shí)驗(yàn)證化簡(jiǎn)算法的有效性，將地理知識(shí)與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，制定面向地理特征的岸線化簡(jiǎn)策略。

在眾多類型的海岸線中，溺谷海岸線在特定的地貌環(huán)境下特定的地質(zhì)作用下形成，曲線形態(tài)復(fù)雜，具有區(qū)別于其他類型海岸線的典型樹(shù)枝類型特征，很具有代表性。故本研究將以溺谷海岸線化簡(jiǎn)為例探討面向地理特征線化簡(jiǎn)算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

2 面向地理特征的溺谷海岸線綜合決策

2.1 面向岸線化簡(jiǎn)的地貌特征分析

溺谷海岸發(fā)育于古地質(zhì)時(shí)代海濱的河谷地區(qū)，因海侵作用淹沒(méi)河道而形成。古河口谷在海水侵蝕作用下形成多個(gè)河口。多條河口間存在明顯分枝關(guān)系，主河口分枝為次級(jí)河口，次級(jí)河口分枝為下一級(jí)河口，直至不可再分枝的河口。

溺谷海岸線通過(guò)幾何形態(tài)表達(dá)海岸地貌形態(tài)結(jié)構(gòu)。溺谷海岸線最大幾何特征是其樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)［14］，這與岬灣海岸線岬角、海灣交互出現(xiàn)，沖積平原海岸線平直單調(diào)等其他類型海岸線幾何特征不同。

溺谷海岸線表征河口源頭、河口交叉處、入?？诘鹊乩韱卧?。河口源頭，是整個(gè)河口范圍內(nèi)高程最大點(diǎn)，水面窄，水體淺。河口交叉處為多河口的交匯處。入?？?，整個(gè)溺谷海岸內(nèi)樹(shù)枝狀水體與外部水體交界處，水面寬闊，深度大。河口從源頭到交匯處（或入?？冢┧嬷鸩阶儗?。圖1以標(biāo)注方式表示了溺谷海岸河口A所包含的地理目標(biāo)。

圖1 溺谷海岸線表達(dá)的地理目標(biāo)Fig.1 Geographic objects represented by ria coastline

2.2 地理特征約束

溺谷海岸線化簡(jiǎn)至少需要滿足兩類約束條件：① 圖形表達(dá)約束，如最小彎曲尺寸、最小符號(hào)間隔等條件；② 為地理特征約束，這是面向地理特征地圖綜合的研究重點(diǎn)。

地理特征約束，由地圖目標(biāo)所處區(qū)域地理特征所決定，是面向地理特征地圖綜合概念在邏輯層次上地進(jìn)一步深化。在對(duì)溺谷海岸地理特征分析基礎(chǔ)上，將溺谷海岸線所表征的地理目標(biāo)分為3個(gè)層次：整條海岸線所表達(dá)的整個(gè)樹(shù)枝狀河系，海岸線彎曲所表達(dá)的河口，單個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)所表達(dá)河口源頭等地理特征點(diǎn)。溺谷海岸線化簡(jiǎn)地理約束條件對(duì)應(yīng)地分為3類：

（1）保持溺谷海岸線樹(shù)枝狀特征。從河口間相互關(guān)系角度看，樹(shù)枝狀特征約束指保持相鄰河口間交匯關(guān)系不變、化簡(jiǎn)后不出現(xiàn)“懸掛”河口。從分形幾何角度看，溺谷海岸線，具有樹(shù)枝狀特點(diǎn)，是典型的分形曲線（統(tǒng)計(jì)意義的），岸線化簡(jiǎn)需顧及其分形特征的保持。

（2）保持河口從源頭至入?？冢ɑ蚝涌诮粎R處）寬度逐步變大的特征。

（3）保持重要的河口源頭點(diǎn)。河口源頭是溺谷海岸地區(qū)重要的地理特征點(diǎn)，也是保持岸線整體形態(tài)特征的重要“骨架點(diǎn)”，因此需要保留。

2.3 面向地理特征的綜合操作

溺谷海岸線化簡(jiǎn)過(guò)程是刪除次要細(xì)節(jié)形態(tài)特征、保持岸線主體形態(tài)特征的過(guò)程，綜合結(jié)果要反應(yīng)區(qū)域地理規(guī)律。從溺谷海岸地理特征分析結(jié)果可知樹(shù)枝狀特征是溺谷海岸線區(qū)別于其他類型海岸線的顯著特征，河口是溺谷海岸線所表達(dá)的重要地理單元。河口一方面尺度變換后由于人眼視覺(jué)分辨率的限制次要河口不再可分辨，另一方面合理地刪除次要河口后溺谷海岸線的樹(shù)枝狀主體形態(tài)特征仍可得到保持。因此，次要河口的刪除是面向地理特征的溺谷海岸線化簡(jiǎn)操作。

次要河口的刪除是地理層次上的溺谷海岸線化簡(jiǎn)操作，將地理層次上的溺谷海岸線化簡(jiǎn)操作轉(zhuǎn)換為幾何層次上坐標(biāo)串操作需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是如何建立幾何坐標(biāo)串與河口間對(duì)應(yīng)關(guān)系；二是如何量度河口的重要性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)河口選取問(wèn)題。這兩個(gè)問(wèn)題的解決有相當(dāng)難度，一方面河口識(shí)別需要從地圖認(rèn)知角度以一定的數(shù)據(jù)模型為支撐結(jié)構(gòu)解決；另外河口選取目標(biāo)在于保持溺谷海岸線的樹(shù)形特征和河口區(qū)域密度對(duì)比，這要求選取時(shí)不僅考慮河口本身特征（如長(zhǎng)度、寬度等），同時(shí)顧及河口所處上下文環(huán)境（如河口間距、密度等）。

3 基于Delaunay三角網(wǎng)的河口層次樹(shù)構(gòu)建

溺谷海岸線最主要的地理特征是侵蝕層次性，岸線在幾何分布上呈二維擴(kuò)展，在總體結(jié)構(gòu)上呈樹(shù)枝狀。識(shí)別出岸線具備這種樹(shù)枝狀特征是溺谷海岸線的化簡(jiǎn)的先決條件，樹(shù)枝狀特征的識(shí)別需要把二維面狀分枝抽象為一維線性分枝，同時(shí)建立線性分枝間關(guān)聯(lián)關(guān)系。將二維的面狀分枝抽象為一維的線性分枝具有多種方法：垂線族法、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法、Delaunay三角網(wǎng)方法等。在上述方法中利用Delaunay三角網(wǎng)提取骨架分方法得到圖形效果較好［15］。這里將以Delaunay三角網(wǎng)為支撐結(jié)構(gòu)提取溺谷海岸線的線性分枝，建立溺谷海岸線河口層次樹(shù)結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步的溺谷海岸化簡(jiǎn)作準(zhǔn)備。

溺谷海岸河口層次樹(shù)結(jié)構(gòu)的基本思路：以Delaunay三角網(wǎng)為工具，提取海岸線海洋一側(cè)骨架線，骨架線呈樹(shù)枝狀分布，應(yīng)用主流識(shí)別準(zhǔn)則探測(cè)出各級(jí)河口骨架線建立其間層次關(guān)系，根據(jù)河口骨架線與河口彎曲間對(duì)應(yīng)關(guān)系，反算各級(jí)河口彎曲間層次樹(shù)結(jié)構(gòu)。

3.1 構(gòu)建約束Delaunay三角網(wǎng)

提取溺谷海岸線上點(diǎn)構(gòu)成點(diǎn)集，為避免狹長(zhǎng)三角形的出現(xiàn)，對(duì)局部線段相鄰點(diǎn)距離過(guò)大的情況，采用文獻(xiàn)［15］的方法進(jìn)行加密。在點(diǎn)集合上以原始曲線為約束條件構(gòu)建約束Delaunay三角網(wǎng)。溺谷海岸在海侵作用下形成，為分析海岸侵蝕形態(tài)，只考慮位于岸線海洋一側(cè)的三角形。

三角形分類是后繼操作骨架線提取和溺谷海岸空間分析的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)［15］提出的分類方法是按照其擁有鄰近的三角形個(gè)數(shù)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類三角形，主要考慮了幾何意義上的空間鄰近特征，卻忽視在特殊地理環(huán)境下三角形所隱含的地理含義。在上述研究基礎(chǔ)上，從溺谷海岸空間表征的地理含義出發(fā)，將三角形分為如下4類：① 入?？谌切?，與未鋪設(shè)三角網(wǎng)的非封閉外部區(qū)域具有鄰近關(guān)系的三角形；② 河口分叉三角形，非入?？谌切蔚蘑箢惾切危虎?源頭三角形，非上述兩類的I類三角形；④ 連接三角形，除上述3類之外的三角形。采用上述方法對(duì)三角形分類結(jié)果如圖2所示。從結(jié)果可看出，該分類法有效揭示了溺谷海岸特定地理單元與三角形間的關(guān)聯(lián)性。

圖2 三角形分類圖Fig.2 Triangle classification

3.2 提取骨架線網(wǎng)絡(luò)

骨架線網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和骨架線段組成。骨架線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由入?？谌切?、河口分叉三角形、源頭三角形充當(dāng)。骨架段連接不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，骨架段的搜索過(guò)程即骨架線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程。作為骨架段建立前的準(zhǔn)備，首先根據(jù)三角形間相鄰關(guān)系搜索連接相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的三角形路徑。在建立相鄰節(jié)點(diǎn)的三角形路徑基礎(chǔ)上，利用骨架線變化提取骨架線段。按照相鄰節(jié)點(diǎn)的不同，區(qū)分3類骨架線段，即入海口—分叉口間、分叉口—分叉口間、分叉口—源頭骨架線段。使用文獻(xiàn)［15］的方法提取3類骨架線段。在遍歷全部網(wǎng)絡(luò)相鄰節(jié)點(diǎn)對(duì)后，完成骨架線建立，得到如圖3所示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖3 基于Delaunay三角網(wǎng)的骨架線提取Fig.3 Skeleton generation based on Delaunay triangulation

3.3 建立河口層次關(guān)系

上述步驟所構(gòu)建的骨架線網(wǎng)絡(luò)由骨架線段組成，呈樹(shù)型分布，但骨架線段難以建立與河口實(shí)體間直接聯(lián)系。因此可嘗試將骨架線段網(wǎng)絡(luò)組織成河口骨架線結(jié)構(gòu)，類似將以基于河段的河系組織轉(zhuǎn)化為基于河流的河系形式的過(guò)程。

最大長(zhǎng)度準(zhǔn)則或180°準(zhǔn)則都可作河口骨架線探測(cè)原則。以最大長(zhǎng)度準(zhǔn)則為例，說(shuō)明骨架線層次組織過(guò)程。首先，以骨架線網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系求出與根節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的多個(gè)源頭點(diǎn)，計(jì)算源頭點(diǎn)與根節(jié)點(diǎn)間路徑長(zhǎng)度，取路徑最長(zhǎng)者為1級(jí)河口骨架線；而后，以1級(jí)河口骨架線內(nèi)包含的河口分叉點(diǎn)為起點(diǎn)，探測(cè)2級(jí)河口骨架線，以此類推，直至所有的骨架線段都被搜索過(guò)一遍。圖4為使用上述方法建立的河口骨架線圖，其中紅色、藍(lán)色、綠色、黃色分別為1、2、3、4級(jí)河口骨架線。

以河口骨架線為節(jié)點(diǎn)，河口骨架線間匯合關(guān)系為邊，建立如圖4（b）所示的河口骨架線樹(shù)結(jié)構(gòu)。這是描述河口實(shí)體層次關(guān)系的方法之一，直接利用海岸線彎曲（河口彎曲）樹(shù)結(jié)構(gòu)表達(dá)河口層次關(guān)系是另一種方法。河口彎曲多叉樹(shù)的建立可使用如下方法：首先，探測(cè)河口骨架線對(duì)應(yīng)的河口彎曲：計(jì)算河口骨架線根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的河口分叉三角形，由骨架線與三角形的相交關(guān)系確定剖分邊，剖分邊劃分的曲線段即對(duì)應(yīng)河口彎曲，如同圖4（a）中骨架線52－59－60對(duì)應(yīng)的河口彎曲為2－7；而后，將河口彎曲定義為節(jié)點(diǎn)，將河口彎曲間的直接包含關(guān)系定義為邊，建立如圖4（c）所示河口彎曲多叉樹(shù)結(jié)構(gòu)。

圖4（b）河口骨架線樹(shù)圖4（c）河口彎曲多叉樹(shù)都可用來(lái)表示河口實(shí)體層次結(jié)構(gòu)，兩者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相同，但樹(shù)節(jié)點(diǎn)與河口實(shí)體的對(duì)應(yīng)關(guān)系不一致：骨架線樹(shù)中的骨架節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于河口主干，河口彎曲多叉樹(shù)節(jié)點(diǎn)則對(duì)應(yīng)于由河口主干及其匯入該河口上游河口組成的河口系。

圖4 兩種河口層次樹(shù)結(jié)構(gòu)Fig.4 Two kinds of hierarchical estuary tree structures

3.4 河口實(shí)體相關(guān)參數(shù)量算

在形式化表達(dá)河口實(shí)體層次關(guān)系基礎(chǔ)上，計(jì)算河口實(shí)體相關(guān)參數(shù)，為后繼溺谷海岸線的綜合作準(zhǔn)備。河口長(zhǎng)度與寬度是最基本的兩個(gè)參量。

（1）河口長(zhǎng)度

對(duì)于任一河口r，其對(duì)應(yīng)的河口主干骨架線記為skeleton（r），將河口長(zhǎng)度定義為其主干骨架線長(zhǎng)度，則河口長(zhǎng)度len（r）計(jì)算公式為

（2）河口寬度

河口r對(duì)應(yīng)的河口彎曲為bend（r），利用河口彎曲多叉樹(shù)，提取河口彎曲bend（r）下一級(jí)彎曲bend（b1）、bend（b2）、…、bend（bn）。 河 口 彎 曲bend（r）由河口主干及下一級(jí)河口組成，則河口主干面積area（r）為

利用面積與長(zhǎng)度反算寬度，則河口r主干平均寬度為

4 河口選取

河口選取是面向地理特征的溺谷海岸線綜合實(shí)施過(guò)程中的重要一環(huán)，其基本要求為保留主要河口，保持河口樹(shù)枝狀分形特征。這里使用定額法實(shí)現(xiàn)河流選取，選取涉及兩個(gè)子問(wèn)題，一是河口的重要性如何量度，二是河口選取的數(shù)目如何確定。

河口重要性的測(cè)度需要考慮河口本身的特征，如等級(jí)、長(zhǎng)度、寬度，同時(shí)兼顧河口所在地理環(huán)境上下文特征，如相鄰河口間距。綜合考慮多種因素對(duì)河口重要性的影響，設(shè)計(jì)一種復(fù)合指標(biāo)表達(dá)河口重要性。復(fù)合指標(biāo)定義為河口主干面積及各級(jí)支流面積之和，對(duì)于河口r，其各級(jí)子河口為childi（r），則復(fù)合指標(biāo)comlex＿area為以河口r為主干的河口河系面積，即

一般而言，河口長(zhǎng)度越大，其包含的子河口越多，復(fù)合面積越大，河口越重要。

以復(fù)合面積為選取指標(biāo)，河口選取結(jié)果得到改善。首先，對(duì)任意河口復(fù)合面積必然大于其子河口復(fù)合面積，故綜合結(jié)果不會(huì)出現(xiàn)河口懸空的現(xiàn)象。其次，顧及子河口復(fù)雜性對(duì)河口選取的影響。如圖5（a）所示河口A、B寬度、長(zhǎng)度相近，此時(shí)使用河口寬度、長(zhǎng)度等選取指標(biāo)已不能區(qū)分兩者重要差別。但河口A包含子河口條數(shù)要多于河口B包含子河口條數(shù)，人工選取時(shí)會(huì)認(rèn)為河口A比河口B重要，復(fù)合面積很好反應(yīng)河口A、河口B間差異。

圖5 河口選取Fig.5 Estuary selection

保持溺谷海岸線樹(shù)枝特征從定量角度理解即保持岸線分維數(shù)不變。使用分形方法確定河口選取數(shù)目，基本思路為以分維數(shù)不變?yōu)榧s束條件確定綜合后曲線長(zhǎng)度，根據(jù)綜合后曲線長(zhǎng)度反推河口選取數(shù)目。首先以分維數(shù)不變?yōu)闂l件確定綜合后岸線曲線長(zhǎng)度。設(shè)綜合前后比例尺分母分別為MA、MF，綜合前后曲線長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)MA、LMF，曲線分維數(shù)D，根據(jù)文獻(xiàn)［16］綜合后曲線長(zhǎng)度LMF可使用如下公式確定

根據(jù)LMF計(jì)算需刪除河口的數(shù)目。設(shè)溺谷海岸表達(dá)的河口數(shù)目為n，對(duì)此n個(gè)河口按復(fù)合面積從小到大排序。定義函數(shù)f（t）為刪除第t（1≤t≤n）個(gè)河口后的岸線長(zhǎng)度，f（t）單調(diào)遞減。t從1到n循環(huán)，當(dāng)f（ti）≤LMF時(shí)，停止循環(huán)，比較｜f（ti－1）－LMF｜與｜f（ti）－LMF｜，取較小者所對(duì)應(yīng)的序號(hào)為需刪除的河口數(shù)目。

5 試驗(yàn)與討論

為驗(yàn)證本研究所提出溺谷海岸線化簡(jiǎn)算法的有效性，設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)將本算法綜合結(jié)果與Douglas－Peucker算法結(jié)果作比較。采用如圖6所示典型溺谷海岸區(qū)域Chesapeake灣1∶10萬(wàn)圖為試驗(yàn)數(shù)據(jù)（尺寸壓縮至原圖的50%）。采用系列比例尺綜合結(jié)果圖驗(yàn)證算法有效性，綜合比例尺設(shè)定為1∶20萬(wàn)、1∶25萬(wàn)、1∶50萬(wàn)。圖7展示了使用本研究算法生成1∶25萬(wàn)綜合結(jié)果的步驟，包括Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)建（圖7（a））、三角形分類（圖7（b））、河口層次樹(shù)的建立（圖7（c）、（d））、河口剪枝（圖7（e））等步驟。最終1∶25萬(wàn)化簡(jiǎn)結(jié)果如圖7（e）所示。

圖6 化簡(jiǎn)前溺谷海岸線數(shù)據(jù)（尺寸為原圖的1／2）Fig.6 Ria coastline before generalization（size is 50%of original map）

圖7 溺谷海岸線化簡(jiǎn)過(guò)程Fig.7 Generalization process of ria coastline

圖8、圖9為對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果。其中，圖8是采用本研究算法所得綜合結(jié)果，由于本研究算法具有高度曲線抖動(dòng)敏感性，會(huì)探測(cè)出微小的溺谷河口彎曲，故在實(shí)現(xiàn)化簡(jiǎn)前，采用小閾值的Perkal算法對(duì)矢量點(diǎn)密集的海岸線進(jìn)行光滑處理。圖9采用顧及分形特征的 Douglas－Peucker算法［16］化簡(jiǎn)，通過(guò)設(shè)置合適壓縮矢高，使得化簡(jiǎn)后曲線長(zhǎng)度滿足公式（5）。圖8、圖9中，在綜合比例尺相同情況下，分別采用本研究算法與Douglas－Peucker算法所得到化簡(jiǎn)曲線（如圖8（b）與圖9（b））長(zhǎng)度相近，兩者間具有可比性。

圖8 利用本文算法化簡(jiǎn)溺谷海岸線結(jié)果Fig.8 Generalization result generated by algorithm proposed in this study

圖9 利用Douglas－Peucker算法化簡(jiǎn)溺谷海岸線結(jié)果Fig.9 Generalization result generated by Douglas－Peucker algorithm

綜合結(jié)果的比較從幾何層次的幾何精度、拓?fù)湟恢滦裕乩韺哟蔚牡乩硖卣鞯谋３?，?yīng)用層次上的航海安全性3方面進(jìn)行。首先，無(wú)論是本研究算法或Douglas－Peucker算法，隨著綜合比例尺逐漸變小，綜合程度逐漸變大，幾何位置精度逐漸下降。比較結(jié)果的拓?fù)湟恢滦?，發(fā)現(xiàn)本研究算法很好地保持結(jié)果自身拓?fù)潢P(guān)系的一致性，在各種綜合比例尺下都不會(huì)發(fā)生自交情況，這是Douglas－Peucker算法所不具備的。本研究算法能保證結(jié)果的拓?fù)湟恢滦耘c河口剪枝過(guò)程中建立的合理河口層次樹(shù)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

從地理層次上看，本研究算法很好地保持了溺谷海岸線的地理形態(tài)特征。首先從定性角度看，使用本研究算法，各綜合比例尺結(jié)果圖很好保持了溺谷海岸線的樹(shù)形結(jié)構(gòu)特征，地理層次上的主要河口得到保留，河口個(gè)體保留了從源頭到分叉處水體寬度逐步變大的特點(diǎn)。相反，Douglas－Peucker算法僅保持了幾何特征點(diǎn)，丟失了河口樹(shù)形層次結(jié)構(gòu)、河口個(gè)體特征等重要地理特征信息，特別在綜合程度較大的情況下，河口形態(tài)及組織結(jié)構(gòu)已不能分辨。在定量方面使用分維數(shù)（盒維數(shù)）量度海岸線分形特征的保持。綜合前分維值為1.414，使用本研究算法所得1∶20萬(wàn)、1∶25萬(wàn)、1∶50萬(wàn)結(jié)果分維值分別為1.370、1.425、1.417，與綜合前岸線分維值相近，算法保持了岸線分形特征。

保證航海安全是海圖岸線化簡(jiǎn)原則。本算法通過(guò)海洋側(cè)彎曲剪枝實(shí)現(xiàn)岸線化簡(jiǎn)，化簡(jiǎn)后曲線始終保持在海洋一側(cè)，保證了航海安全性。這是Douglas－Peucker算法無(wú)法保證的。

綜合上述評(píng)價(jià)，本研究算法有效保持溺谷海岸線的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)特征，綜合后河口層次結(jié)構(gòu)、河口個(gè)體寬度漸變特征等溺谷海岸重要特征信息得以保留。另外，該算法能保持結(jié)果的拓?fù)湟恢滦裕现茍D美觀性原則，能保證航海安全性。這些特點(diǎn)是傳統(tǒng)的 Douglas－Peucker算法所不具備的。

6 結(jié) 論

本研究提出的溺谷岸線化簡(jiǎn)算法有以下特點(diǎn)：① 面向地理特征的地圖綜合，算法設(shè)計(jì)時(shí)，以區(qū)域地理特征的保持為目標(biāo)，在分析溺谷海岸地理特征基礎(chǔ)上制定化簡(jiǎn)策略，在算法評(píng)價(jià)時(shí)，以區(qū)域地理特征是否保持評(píng)判化簡(jiǎn)策略的優(yōu)劣；② 幾何模型與面向地理特征綜合方法相結(jié)合，以Delaunay三角網(wǎng)為支撐幾何構(gòu)造通過(guò)三角形分類識(shí)別河口入?？?、分叉處、源頭等地理單元，通過(guò)建立河口骨架線模型表達(dá)溺谷海岸線樹(shù)枝狀地理特征，通過(guò)次要河口的刪除實(shí)現(xiàn)岸線化簡(jiǎn)；③ 試驗(yàn)表明，算法在幾何層次上能夠保證化簡(jiǎn)后曲線自身拓?fù)潢P(guān)系的一致性，在地理層次能夠保證河口層次性關(guān)系，在應(yīng)用層次上保證航海安全性。

有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題：各類型的海岸線化簡(jiǎn)策略，在制定合理的海岸線分類體系的基礎(chǔ)上，以面向地理特征的地圖綜合方法為指導(dǎo)，將對(duì)溺谷海岸線化簡(jiǎn)方法的研究拓展到對(duì)各類型海岸線化簡(jiǎn)方法的研究；多種海岸地貌要素的協(xié)調(diào)綜合問(wèn)題，由目前單一要素的面向地理特征綜合方法拓展到對(duì)多種地圖要素的面向地理特征保持的協(xié)同綜合。

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