李國(guó)輝,許文帥,龍 毅,周 侗,3,高 朝

1.南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210023;2.常州市基礎(chǔ)地理勘測(cè)中心,江蘇 常州 213003;3.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,江蘇 南通 226007

面向等高線與河流沖突處理的多約束移位方法

李國(guó)輝1,許文帥2,龍 毅1,周 侗1,3,高 朝1

1.南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210023;2.常州市基礎(chǔ)地理勘測(cè)中心,江蘇 常州 213003;3.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,江蘇 南通 226007

針對(duì)等高線與河流的不一致性問題,以移位等高線匹配河流為出發(fā)點(diǎn),提出一種對(duì)每個(gè)特征點(diǎn)動(dòng)態(tài)確定仿射變換模型進(jìn)行移位的方法,該方法綜合考慮移位角度比例、地形特征點(diǎn)相對(duì)位置、局部形態(tài)的保持和變換等因素,對(duì)各特征點(diǎn)實(shí)時(shí)計(jì)算其位移的角度、位置和縮放變化等約束,建立其移位模型。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方法能夠較好地實(shí)現(xiàn)等高線到河流的一致性改正,可有效解決等高線與河流數(shù)據(jù)的空間關(guān)系問題。

空間數(shù)據(jù)匹配;等高線;河流;移位

1 引 言

空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及更新需應(yīng)用和集成多源地理信息數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)往往存在不同主題、不同比例尺、不同時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)匹配的不一致問題,如地理匹配關(guān)系矛盾、要素表達(dá)不一致、鄰近關(guān)系沖突、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一致等,而一致性是空間分析決策、空間數(shù)據(jù)挖掘等過程中應(yīng)考慮的重要因素。因此,如何發(fā)現(xiàn)、糾正數(shù)據(jù)的不一致并對(duì)異源數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的匹配成為當(dāng)前GIS領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1]。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中,等高線與河流是兩種基本的地理要素類型,兩者之間有著顯著的空間依賴性,在地圖上具體表現(xiàn)為河流通常與成組等高線的谷底線重合[2-3],但由于數(shù)據(jù)采集方式、更新周期的不同,等高線與河流數(shù)據(jù)在集成、更新過程中往往產(chǎn)生河流“爬坡”、等高線“入水”等違背自然規(guī)律的現(xiàn)象[1];制圖綜合中采用“分治”[4]策略分別對(duì)等高線和河流進(jìn)行綜合后也會(huì)產(chǎn)生不一致問題,是地圖綜合所面臨的難題之一[2]。

目前對(duì)等高線與河流空間關(guān)系不一致的探測(cè)和修正主要采用目視判讀與人工編輯的方法,即通過觀察與河流相交的等高線組的整體形態(tài)特征來判斷出近似山谷點(diǎn)和山谷線,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)抗郎焦染€和河流之間的偏離程度并判斷其一致性。由于依賴于作業(yè)員的經(jīng)驗(yàn)且需要大量的人工編輯,因此容易錯(cuò)判、漏判且效率較低[5]。文獻(xiàn)[5]提出河流與山谷線的一致性檢測(cè)方法,該方法基于矢量投影法提取山谷點(diǎn)并計(jì)算近似山谷線,通過計(jì)算其到河流的最小垂距來檢測(cè)空間一致性,但未提及自動(dòng)改正方案。文獻(xiàn)[6]利用向量變換方法對(duì)局部等高線進(jìn)行修正以消除與河流的沖突,方法簡(jiǎn)單運(yùn)行速度快,但該方法需要在運(yùn)行前指定作為控制線的河流和需要被修正的等高線且只適用于等高線與河流偏離較小的情況。文獻(xiàn)[1]提出等高線與水網(wǎng)匹配的一致性改正方法,即利用Delaunay三角網(wǎng)對(duì)等高線進(jìn)行彎曲分析提取地形特征點(diǎn),基于河流分布與谷地走勢(shì)的相關(guān)性識(shí)別兩者間的一致性并建立匹配關(guān)系,利用仿射變換實(shí)現(xiàn)水網(wǎng)與等高線的一致化改正,探討移位水網(wǎng)和移位等高線兩種匹配方式,但在等高線成組分布且形狀變化較大、水網(wǎng)與谷底線相距較遠(yuǎn)時(shí),移位等高線的方法還存在產(chǎn)生二次相交等次生沖突或原有沖突未解決的問題,需要探索更好的移位方法。

移位等高線或移位河流這兩種方法的選擇取決于數(shù)據(jù)的定位精度及數(shù)據(jù)的具體應(yīng)用背景[1]。等高線的定位精度受獲取方法和地圖比例尺的影響,運(yùn)用航測(cè)方法獲取的高于運(yùn)用散點(diǎn)插繪方法獲取的,大比例尺的高于小比例尺的[7],因此地理要素精度的確定需要視具體情況而定。一般情況下,河流數(shù)據(jù)的精度高于等高線數(shù)據(jù)的精度,有時(shí)兩者的精度難以確定,如地圖制圖綜合中對(duì)等高線和河流數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)后產(chǎn)生了空間沖突[2],此時(shí)很難確定等高線與河流哪個(gè)精度更高。河流作為地圖內(nèi)容的控制“骨架”對(duì)其他要素有一定的制約作用,其重要性通常高于等高線[7-8]。因此,在河流數(shù)據(jù)獲取方法的精度高于等高線等可以確定河流精度更高的情況下,應(yīng)該保持河流而移位等高線;在數(shù)據(jù)來源、比例尺等相同河流與等高線的精度相近或者在地圖綜合產(chǎn)生空間沖突而無(wú)法確定精度大小時(shí),考慮要素重要性,也應(yīng)該優(yōu)先保持河流位置;只有在其他能夠明確等高線數(shù)據(jù)精度高于河流的情況下才適合移位河流。

完備合理的移位模型在避免產(chǎn)生次生沖突同時(shí)也需要保持原有的空間形態(tài)和分布模式[9-10],考慮到等高線的形態(tài)結(jié)構(gòu),僅通過移位其局部或單個(gè)彎曲無(wú)法達(dá)到一致化的效果,但移位范圍過大又難以進(jìn)行控制,往往出現(xiàn)相鄰等高線相交等空間沖突。因此移位等高線匹配至河流的關(guān)鍵是選擇合適的移位范圍并確立合理的移位函數(shù)模型。本文以等高線一個(gè)完整彎曲弧段為最小單元,綜合考慮多方面約束因素動(dòng)態(tài)確定各點(diǎn)仿射變換移位模型,有效實(shí)現(xiàn)等高線移位的質(zhì)量控制,能夠較好地完成等高線匹配至河流的一致性改正。

2 相關(guān)概念與方法基礎(chǔ)

2.1 相關(guān)概念

2.1.1 坡段

等高線在地圖上表現(xiàn)為起伏波狀,起伏的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)一般為山谷點(diǎn)或山脊點(diǎn),這些地形特征點(diǎn)將等高線分割為多段,在此將這樣的每一條等高線段稱為坡段。若該坡段兩端的地形特征點(diǎn)為A、B,則將該坡段表示為

2.1.2 坡弧

相鄰兩個(gè)坡段呈弧形“V”或其倒置狀,稱為坡弧。成組相關(guān)的坡弧在自然地形中反映一個(gè)完整的坡面,是地貌的基本構(gòu)成部分。設(shè)一個(gè)坡弧上的地形特征點(diǎn)依次為A、B、C 3點(diǎn),則該坡弧可表示為,包括兩個(gè)坡段。

2.2 基本思路

地圖上河流應(yīng)沿山谷點(diǎn)延伸與山谷線近似重合,可求取與河流相交的等高線上距離河流最近的山谷點(diǎn)到河流的垂距,利用該垂距來判斷河流是否偏離山谷線更符合人的認(rèn)知習(xí)慣[5],也易于操作,匹配時(shí)將最近山谷點(diǎn)移位至垂足位置即可。但由于等高線成組分布且形態(tài)變化較大,移位易產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突[1];移位范圍過小難以達(dá)到移位目的,范圍過大則難以控制全局質(zhì)量。因此等高線移位的難點(diǎn)在于確定移位范圍和避免空間沖突。坡弧是等高線最為完整的局部形態(tài),反映在地形上也是一個(gè)完整的坡面,以其作為最小移位單元便于過程控制;鑒于地圖上成組相鄰等高線近似平行,綜合考慮角度、位置、縮放等約束,有針對(duì)性的確立移位模型可避免相鄰等高線相交等沖突。仿射變換是坐標(biāo)變換效果較好的常用方法之一[11],考慮以上多個(gè)因素建立模型可兼顧避免空間沖突和保持等高線局部形態(tài),同時(shí)可增強(qiáng)方法的普適性以適應(yīng)不同情形等高線數(shù)據(jù)的移位。綜上,本文嘗試通過可控制的移位范圍和多約束條件下的移位模型實(shí)現(xiàn)等高線與河流的一致性改正。

2.3 地形特征及其提取

自然長(zhǎng)期作用形成的地形有其特征可循,其中山脊線和山谷線在幾何上構(gòu)成了地形起伏變化的分界線或骨架線,在地形表示方面有極其重要的作用;另一方面,山脊線的分水性和山谷線的合水性等地理特性又使其在工程應(yīng)用方面有著特殊意義[12]。具體表現(xiàn)在地圖上,地形可由等高線表示,山脊線和山谷線與等高線相交于山脊點(diǎn)和山谷點(diǎn);河流在山地沿山谷發(fā)育并沿山谷點(diǎn)延伸。因此,要移位等高線匹配河流首先要根據(jù)地形特征判斷數(shù)據(jù)一致性,再將相關(guān)山谷點(diǎn)移位至河流上并協(xié)同移位其他特征點(diǎn),而地形特征的提取成為一致性改正的必要前提。

目前利用等高線提取地形特征點(diǎn)、線已有了諸多可借鑒的研究成果[12-18]。較為簡(jiǎn)單的方法是利用Split方法篩選等高線上的特征點(diǎn),判斷特征點(diǎn)處張角范圍內(nèi)相鄰等高線的高程與該點(diǎn)高程對(duì)比識(shí)別出山脊點(diǎn)和山谷點(diǎn)等地形特征點(diǎn),利用這些點(diǎn)再生成山脊線和山谷線,具體實(shí)現(xiàn)方案可參考文獻(xiàn)[15]。

2.4 仿射變換

仿射變換是基于仿射坐標(biāo)系建立的一種坐標(biāo)變換數(shù)學(xué)模型,是經(jīng)過坐標(biāo)系的平移、比例、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱和錯(cuò)切等復(fù)合變換得到的[19],廣泛應(yīng)用于坐標(biāo)變換和圖形圖像校正等領(lǐng)域。若設(shè)某點(diǎn)初始坐標(biāo)為(x,y),移位后坐標(biāo)為(x′,y′),則仿射變換基本模型可表示為[20]

仿射變換要求至少有3個(gè)定向點(diǎn),本文希望通過考慮多因素動(dòng)態(tài)確定等高線上不同位置特征點(diǎn)的仿射變換模型,以增強(qiáng)一致性匹配過程中等高線移位的質(zhì)量控制。

3 等高線匹配與河流的一致性改正

3.1 等高線與河流不一致性探測(cè)

正常情況下河流應(yīng)沿山谷點(diǎn)延伸并與山谷線大致重合,當(dāng)?shù)雀呔€與河流數(shù)據(jù)不一致時(shí)會(huì)出現(xiàn)河流偏移山谷點(diǎn)。在對(duì)等高線與河流的不一致性進(jìn)行探測(cè)時(shí)先求取與某條河流相交的等高線組,然后找到每條等高線上到該河流距離最近的山谷點(diǎn),即通過計(jì)算各山谷點(diǎn)到河流的垂距,其中垂距最小的山谷點(diǎn)即為要移位的目標(biāo)匹配山谷點(diǎn)。需要說明的是,求取某一山谷點(diǎn)V到某一河流的垂距時(shí),需判斷垂足D是否在河流上,若在河流上則VD為山谷點(diǎn)V的移位,如圖1(a)所示;若不在河流上,則求取構(gòu)成河流的特征點(diǎn)中到山谷點(diǎn)V距離最小的一個(gè)記為Ri,則VRi為V的移位,如圖1(b)所示。

圖1 不一致性探測(cè)Fig.1 Detecting the inconsistency

但是僅通過單條等高線獲取目標(biāo)山谷點(diǎn)存在不足,上述匹配過程僅考慮了單個(gè)水網(wǎng)和等高線交點(diǎn)與谷底點(diǎn)間的位置關(guān)系,未顧及水網(wǎng)流向及整體匹配情況[1],求取目標(biāo)山谷點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別錯(cuò)誤,如圖2所示。由于復(fù)雜的地形情況以及數(shù)據(jù)誤差這種情況是難以避免的,為確保獲取正確的匹配關(guān)系,在求取全部需移位的山谷點(diǎn)集后還需進(jìn)一步檢查改正?？蓪⑺W(wǎng)和等高線交點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的目標(biāo)山谷點(diǎn)連接來近似表示水網(wǎng)及山谷線,并連接山谷線兩端點(diǎn)與鄰近水網(wǎng)節(jié)點(diǎn),通過計(jì)算相鄰有向線段順時(shí)針方向夾角,并進(jìn)行對(duì)比找到錯(cuò)誤匹配并修正[1]。也可利用等高線提取的山谷線,求取需要移位至河流的山谷點(diǎn)集所集中在的山谷線,進(jìn)而對(duì)所求取的山谷點(diǎn)集進(jìn)行改正。

3.2 等高線移位

坡弧是等高線較為完整的局部形態(tài),無(wú)論從等高線在地圖上的幾何特征表現(xiàn)還是地理上的地形特征來看,坡弧都是最穩(wěn)定的局部構(gòu)成。坡弧由兩個(gè)坡段按一定角度組合而成,類似“腳架”結(jié)構(gòu),連接坡弧上的3個(gè)地形特征點(diǎn)形成一個(gè)三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此以坡弧作為等高線與河流一致性匹配時(shí)的基本單元是較為合適的選擇?？紤]直接對(duì)每個(gè)坡弧應(yīng)用同一個(gè)仿射變換模型進(jìn)行移位的明顯不足[1],本研究對(duì)等高線不同位置的特征點(diǎn)綜合考慮相對(duì)移位角度、地形特征點(diǎn)相對(duì)位置、局部綜合形態(tài)等相關(guān)因素,單獨(dú)確定移位模型。

圖2 錯(cuò)誤的匹配關(guān)系[1]Fig.2 Wrong matching relation[1]

一般而言,山谷點(diǎn)移位至其到河流的垂足,其移位幅度是最大的,需要按照一定規(guī)則建立坡弧上其余各特征點(diǎn)與山谷點(diǎn)移位的對(duì)應(yīng)關(guān)系,考慮相鄰坡弧的連動(dòng)機(jī)制,同時(shí)還應(yīng)顧及構(gòu)成坡弧的兩個(gè)坡段形態(tài)的大致對(duì)稱性以區(qū)別處理。綜合以上因素,本研究確定等高線匹配到河流的移位模型的角度、位置和縮放等約束條件。

3.2.1 角度約束

圖3 確立仿射變換模型Fig.3 Building the affine transformation model

3.2.2 位置約束

地形起伏中的凹陷和凸起即山谷和山脊是相互依存的[21],某一坡弧移位后需要對(duì)兩側(cè)相鄰的坡弧作適當(dāng)調(diào)整,以維持整體坡弧形狀,因此還需要對(duì)移位造成影響的兩個(gè)鄰近坡弧進(jìn)行“慣性移位”。具體方法為對(duì)需要匹配到河流的坡弧移位前,先計(jì)算臨近山脊點(diǎn)相對(duì)于兩側(cè)相鄰山谷點(diǎn)的相對(duì)位置,即由山脊點(diǎn)R向V1V2作垂線垂足為M,得到山脊點(diǎn)相對(duì)于相鄰兩個(gè)山谷點(diǎn)的位置約束參數(shù)β＝V1M/V2M,要求山谷點(diǎn)移位后V1′M′/V2′M′＝β,從M′點(diǎn)作垂線交于V1′V2′的平行線RR′于R′,RR′就為山脊點(diǎn)R的移位。同樣按照上述角度約束確定移位仿射變換模型的方法,對(duì)相鄰以山脊點(diǎn)為中心的坡弧進(jìn)行移位。特殊情況下當(dāng)相鄰兩個(gè)山谷點(diǎn)所在的坡弧都需要移位時(shí),對(duì)其重合部分組成的坡弧也按照上述位置約束移位,具體如圖4所示,此時(shí)雙方移位會(huì)使中間坡弧變形引起相關(guān)山谷和山脊形態(tài)的變化,類似按照上述方法對(duì)移位后的中間坡弧按照位置約束重新調(diào)整,得到如圖4(b)的結(jié)果。

圖4 一致性改正過程Fig.4 Process of consistency correcting

考慮以上兩個(gè)移位約束確定移位模型進(jìn)行等高線到河流的匹配移位后,對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對(duì)河流只是稍偏離山谷點(diǎn)但整體走向與山脊線近似平行的情形匹配效果較好,本研究的移位策略已初見成效,方法可行。但當(dāng)河流偏移更多,與等高線組中部分等高線相交于鄰近山脊點(diǎn)附近甚至跨過山脊點(diǎn),此時(shí)數(shù)據(jù)誤差較大,更為復(fù)雜的情況下,河流部分或整體偏移至山脊線位置,且所經(jīng)等高線密集且彎曲較大,單純地利用角度和位置約束進(jìn)行一致性改正后出現(xiàn)等高線相交、等高線局部與河流重合等次生沖突現(xiàn)象,如圖5所示(圖中方形點(diǎn)為山谷點(diǎn),三角點(diǎn)為山脊點(diǎn))。從整體形態(tài)可以看出,坡弧的兩個(gè)構(gòu)成坡段的中部向同一側(cè)扭曲,說明需要加強(qiáng)每個(gè)坡段中部的移位幅度,同時(shí)仍需考慮對(duì)稱坡段的協(xié)同移位,以解決中部變形和空間沖突問題。

圖5 等高線移位后產(chǎn)生沖突Fig.5 Conflicts generated from displacing the contours

3.2.3 縮放約束

要解決坡弧的兩個(gè)坡段中部向同一側(cè)變形的問題,需增加坡段中部特征點(diǎn)的位移量控制。若以山谷點(diǎn)為中心,從整體形態(tài)保持方面考慮其移位角度和距離直接影響兩側(cè)特征點(diǎn)的移位,且其移位后兩側(cè)的坡段移位是隨之對(duì)應(yīng)進(jìn)行的,以此為出發(fā)點(diǎn)在確定各特征點(diǎn)移位角度的基礎(chǔ)上增加位移的縮放處理。V移位至V′的角度為∠VRmV′,取其角平分線為中心軸與VV′交于M,以RmM為基準(zhǔn)軸設(shè)定坡弧每個(gè)坡段上等高線特征點(diǎn)移位的縮放約束參數(shù)μ＝MM′/RmM。由于相對(duì)于河流位置的不同,與河流相交的那一側(cè)的坡段必然距離河流更近,其位移量應(yīng)增大,因此延長(zhǎng)RmM至M′使MM′/RmM＝μ,如圖6(b)所示;相反另一條坡段中部位移量應(yīng)縮減,M′點(diǎn)的位置應(yīng)該在RmM上同樣使MM′/RmM＝μ(由大量試驗(yàn)驗(yàn)證得μ的取值以χ＝VV′/R1R2的0.5倍為宜),如圖6(a)所示。由此連接M′和V、V′兩點(diǎn)得到該坡弧移位的縮放三角形ΔVM′V′,結(jié)合兩平坡段上各特征點(diǎn)P的移位角度約束參數(shù)α＝∠R1RmP/∠R1RmV＝∠VRmT/∠VRmV′得到T點(diǎn),RmT(或取其延長(zhǎng)線)交ΔVMV′的另一邊于T′點(diǎn),由V、Rm、T′3點(diǎn)最終確定P點(diǎn)的仿射變換模型。

圖6 移位縮放比例系數(shù)計(jì)算Fig.6 Calculating the zoom coefficient of displacement

加入縮放考慮后,通過角度、位置、縮放3參數(shù)約束建立移位模型對(duì)各種情形進(jìn)行一致性匹配改正,得到如圖7所示的結(jié)果,可以看出移位后未產(chǎn)生新的空間沖突,且等高線的形態(tài)保持較好。

圖7 一致性改正結(jié)果Fig.7 Results of consistency correcting

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

本文選取多組試驗(yàn)數(shù)據(jù),綜合應(yīng)用上述方法對(duì)河流與等高線的一致性進(jìn)行探測(cè)和匹配,如圖8為選取的局部匹配效果圖,圖中深色曲線為改正后的等高線?？梢钥闯鼋?jīng)過本文的方法改正后,等高線與河流的空間一致性明顯提高,試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)對(duì)于狹長(zhǎng)型谷地等高線等特殊地形情況,本方法也較好地完成了一致性改正,如圖8(b)所示。

試驗(yàn)結(jié)果中出現(xiàn)個(gè)別等高線移位后特征點(diǎn)的跳動(dòng)現(xiàn)象,如圖9所示,在等高線局部走勢(shì)較為平緩特征點(diǎn)較少時(shí),該部分多點(diǎn)移位幅度過大會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。這是動(dòng)態(tài)計(jì)算每點(diǎn)的移位模型所造成的,但從圖中看出移位后的整體形態(tài)是符合要求的,且跳動(dòng)點(diǎn)的數(shù)量較少,幅度較小,可通過化簡(jiǎn)處理解決該問題。

圖8 試驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Result of experiments

圖9 等高線移位的局部跳動(dòng)現(xiàn)象Fig.9 Local flop in displacement of contour

此外由于只對(duì)與河流相交的等高線移位,當(dāng)數(shù)據(jù)的不一致性偏差較大時(shí),最外緣等高線由于移位較大可能與外圍未移位的等高線相交。雖然此種情況較少但是仍然影響數(shù)據(jù)質(zhì)量,需要增加對(duì)邊緣位置的移位控制,或者進(jìn)一步考慮帶動(dòng)邊緣等高線移位的一體化改正方案,這些將在以后的研究中作進(jìn)一步探討。

5 結(jié) 論

本文在現(xiàn)有等高線與河流不一致性探測(cè)和匹配方法的基礎(chǔ)上,具體針對(duì)等高線匹配到河流的一致性改正方案進(jìn)行了探討,提出等高線移位的角度、位置、縮放3個(gè)約束參數(shù),有效確立了對(duì)每條坡段上每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的移位模型,解決了移位過程中的空間沖突問題,完成了等高線到河流的一致性匹配。需要說明的是本文研究的前提是山谷點(diǎn)雖然偏離河流,但河流仍距離其應(yīng)在山谷線上的大部分山谷點(diǎn)最近,否則無(wú)法正確匹配。

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(責(zé)任編輯:宋啟凡)

A Multi-constraints Displacement Method for Solving Spatial Conflict between Contours and Rivers

LI Guohui1,XU Wenshuai2,LONG Yi1,ZHOU Tong1,3,GAO Chao1
1.Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education,Nanjing Normal University,Nanjing 210023,China;2.Basic Geographic Surveying Center of Changzhou,Changzhou 213003,China;2.School of Geographic Science,Nantong University,Nantong 226007,China

In the process of spatial data integration and matching,the inconsistency often occurs between the rivers and contour lines that generate some spatial conflicts just like river climbing slope.Aiming to solve the problem by displacing the contours to matching the river network,this paper put forward a new method for every feature point on contour lines to establish specially its displacement model by affine transformation.The method comprehensively considered relative positions of adjacent ridge and valley points,the angle proportion of different feature points for displacing and local shape of contours to be maintained and transformed,so that the calculation of three constrained parameters determine the displacement of points on the contours that is angle,location and scaling was proposed.To test the method,several experiments were taken to analysis.The results showed that the research can effectively complete the displacement of contour lines to match the river network.

spatial data matching;contour;river;displacement

LI Guohui(1989—),male,postgraduate, majors in map generalization.

LONG Yi

P208

A

1001-1595(2014)11-1204-07

國(guó)家自然科學(xué)基金(41171350;41271449;41301514);高等學(xué)校博士點(diǎn)基金(20103207110012);江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(13KJB170020)

2013-12-02

李國(guó)輝(1989—),男,碩士生,研究方向?yàn)榈貓D綜合。

E-mail:993159737＠qq.com

龍毅

E-mail:longyi＠njnu.edu.cn

LI Guohui,XU Wenshuai,LONG Yi,et al.A Multi-constraints Displacement Method for Solving Spatial Conflict between Contours and Rivers[J].Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2014,43(11):1204-1210.(李國(guó)輝,許文帥,龍毅,等.面向等高線與河流沖突處理的多約束移位方法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2014,43(11):1204-1210.)

10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0189

修回日期:2014-05-22