CN116483938B - 一种无级化地图表达方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无级化地图表达方法及系统，所述方法包括以下步骤：获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素；接收用户设置的目标成图比例尺；基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个图层，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则；根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺。本发明通过预设的跨比例尺多级综合规则，能够实现一体化融合数据的缩编。
Description
技术领域
本发明属于地图制图技术领域，尤其涉及一种无级化地图表达方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
术语解释：
基础测绘：指为国民经济和社会发展以及为国家各个部门和各项专业测绘提供基础地理信息而实施测绘的总称。具体包括建立全国统一的测绘基准和测绘系统，进行基础航空摄影，获取基础地理信息的遥感资料，测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品，建立、更新基础地理信息系统。基础测绘在全国或局部区域按国家统一规划和统一技术标准进行。
制图综合：在地图制图者由大比例尺地形图缩编成小比例尺地图的过程中，根据地图成图后的用途和制图区域的特点，加以概括、抽象的形式反映制图对象的带有规律性的类型特征和典型特点，而将那些对于该图来说是次要的、非本质的地物舍去，这个过程叫做制图综合。
在传统基础测绘生产中，系列比例尺地形图由国家、省和市县分级完成。国家主要负责1：25000到1：1000000比例尺数字线划图制作及更新，省级主要完成1:10000和1：5000比例尺数字线划图全更新，市县主要完成1：500、1：1000、1：2000比例尺数字线划图制作及更新。这种地形图制作及更新模式存在着同一个区域要进行多次测绘及制图的问题，为此国内外众多学者和技术人员提出了地图自动缩编方法（如中国专利申请CN114461841A），实现基于一个较大比例尺地图数据，自动得到另一个较小比例尺的地图数据，从而减少重复劳动。
然而，目前不少地区比如山东省进行了省市县数据融合的生产，这种一体化融合数据在同一地图区域内根据地物要素的详细程度采用多种精度表示。例如基于1：10000比例尺的矢量地图数据进行加工，将部分城区的房屋建筑区进行精细采集达到1：2000或更高比例尺的要求，而郊区或农村区域的房屋建筑区仍然是1：10000比例尺的精度，从而得到了包含1：2000和1：10000在内多种比例尺的融合数据。
若要将这种一体化融合数据缩编至一个指定比例尺，显然目前的制图综合方法无法实现，主要体现在以下两个方面：
（1）数据模型不统一。
一体化融合数据中不同数据精度、不同比例尺下数据的地物表达的详细程度不相同，比如同是一个小区，在城区用1：2000比例尺表示时，将小区内的每一栋楼都进行单独表示，但是在郊区用1：10000比例尺表示时，将整个小区作为一个整体进行表示。再如同一个学校，在1：2000比例尺表示时用面表示，在于1：10000比例尺中表示时用点表示。这种同类地物表示粒度不一致的情况，导致数据综合时存在困难。
（2）制图综合算法适用性差，缺乏系统性的制图综合方案机制。
当前制图综合技术逐渐实现到模型化、算法化的转变，其客观化、定量化得到了更好的处理，但协同化和系统化等方面依旧存在众多的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无级化地图表达方法及系统，通过预设的跨比例尺多级综合规则，能够实现一体化融合数据的缩编。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
一种无级化地图表达方法，包括以下步骤：
获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素；
接收用户设置的目标成图比例尺；
基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个图层，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则；
根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺。
进一步地，所述制图综合规则库中，每一级综合规则均包括针对不同地物类型的多个综合规则，每个所述综合规则均包括指定的处理要素和综合参数，所述指定的处理要素包括要执行该综合规则的图层。
进一步地，所述指定的处理要素还包括指定的范围控制图层，所述范围控制图层中的要素范围内不执行综合处理。
进一步地，得到制图综合方案的具体步骤为：
针对原始地理实体数据中的每个图层，获取针对该图层的一个或多个综合规则；
判断该图层中每个要素的当前比例尺和目标成图比例尺是否为相邻等级：若是，获取相应级别的综合规则；若否，获取从当前比例尺转换到目标成图比例尺的多个级别的综合规则；
所述原始地理实体数据中各个图层所有综合规则的集合即制图综合方案。
进一步地，执行制图综合过程中，对于每个图层，优先针对最大比例尺的要素转换到次一级比例尺，逐级转换，直至所有要素均转换到目标成图比例尺，完成制图综合。
进一步地，所述方法还包括：基于制图综合得到的地图数据进行地图表达。
本发明的一个或多个实施例还提供了一种无级化地图表达系统，包括：
数据源获取模块，用于获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素；
目标成图比例尺接收模块，用于接收用户设置的目标成图比例尺；
制图综合方案获取模块，用于基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个要素，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则；
数据综合处理模块，用于根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺。
进一步地，所述系统还包括数据综合规则设计模块，用于针对不同地物类型从某一级大比例尺向次一级小比例尺转换时，设定需设置的制图综合参数；接收用户针对某一级制图综合规则选定的地物对象，基于所述制图综合规则库调取需设置的制图综合参数，接收用户关于处理要素的指定和制图综合参数的设置，生成制图综合方案，存入制图综合规则库。
本发明的一个或多个实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的无级化地图表达方法。
本发明的一个或多个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现，所述处理器执行所述程序时实现所述的无级化地图表达方法。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
通过预设的制图综合方案的执行，实现了矢量地图数据能够跨多个比例尺开展无级缩编，并且目标成图比例尺可以任意指定，由于整个执行过程高度自动化，因此也大大节省了人工成本。
通过分析属性数据中的精度信息与目标成图比例尺之间的跨度，结合跨比例尺多级综合规则，精度较高比例尺较大的数据逐级向目标成图比例尺进行制图综合，每次制图综合操作均在相邻两个比例尺之间执行，保证了制图综合处理效果。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一个或多个实施例中无级化地图表达方法流程图；
图2为本发明一个或多个实施例中无级化地图表达系统模块图；
图3为本发明一个或多个实施例中数据综合规则设计模块水系处理中，针对湖泊、时令湖、干涸湖面图层综合规则的设计示意图；
图4为本发明一个或多个实施例中数据综合规则设计模块交通类处理中，针对城际公路面图层综合规则的设计示意图；
图5为本发明一个或多个实施例中数据综合规则设计模块居民地及设施类处理中，针对普通房屋面图层综合规则的设计示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例公开了一种无级化地图表达方法，基于“算法-规则-方案”的数据综合机制，提升了新型基础测绘基础地理实体数据综合的效率效果。如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：
步骤1：获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素。
需要指出的是，地理实体数据中，不同地物类型对应不同的图层，每个图层均对应一个属性表。并且，图层分为三类：点图层、线图层和面图层，每个图层的类型是由地物类型以及数据精度共同决定的，例如，学校用地图层在大比例尺情况下为面图层，在小比例尺情况下为点图层。
所述原始地理实体数据中各图层的属性表中记录精度信息，具体地，包括精度字段，用于对原始地理实体数据中各要素的当前比例尺进行标注。本实施例中，要素的精度包括四级，分别对应1：500、1：2000、1：10000、1：50000比例尺。
步骤2：接收用户设置的目标成图比例尺；
步骤3：基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个图层，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级制图综合规则，得到制图综合方案。
其中，所述制图综合规则库的设计是通过对1：500、1：2000、1：10000、1：50000等多个比例尺地图图式标准规范进行整理分析，以及对不同尺度的地图表达方式进行梳理得到的。本实施例中，主要对水系、农林用地与土质、水利、交通、建（构）筑物及场地设施等要素表达规则进行制图综合规则进行梳理。
具体地，所述制图综合规则库包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则。各级制图综合规则均包括针对不同图层的多个综合规则。本实施例中，跨比例尺多级综合规则包括地图数据自1:500到1:2000比例尺、自1:2000到1:10000比例尺，以及自1:10000到1:50000比例尺的综合规则。不同图层对应不同地物类型，各级综合规则中均包括针对水系类、交通类、居民地及设施类、农林用地及土质类、地貌类以及管线类等多种地物类型的综合规则。每种地物类型还被划分为多个子类型，例如水系类被划分为河流、湖泊两个二级类，河流又被划分为常年河、时令河、干涸河等多个三级类，各级综合规则中，针对每个三级类均对应综合规则。
每个所述制图综合规则均包括指定的处理要素和综合参数，其中，指定的处理要素主要是指适用这种综合规则的处理图层。所述综合参数用于限定处理图层中要素综合需满足的条件和处理方式。为便于理解，现举例说明：窑洞要素在1:2000比例尺时采用范围面表示，转换为1:10000比例尺时采用点表示，转换为1:50000比例尺时选择性的表示；一般人行桥在1:2000比例尺时采用范围面与中心线表示，转换为1:10000比例尺时长度大于图上1mm 的表示为面，小于1mm表示为中心线；转换为1:50000比例尺时铁路、公路上的桥梁要表示，其他道路上的桥梁时选择性的表示。
部分综合规则说明列举如表1：
表1 部分跨比例尺多级制图综合规则说明
部分制图综合规则，如要素合并类型的综合规则中，除指定的处理图层外，处理要素还包括指定的范围控制图层，所述范围控制图层作为范围控制条件，所述范围控制图层中的要素范围内不执行综合处理。例如针对普通房屋图层的面要素合并综合规则，除了指定要处理的普通房屋图层RJGZA以外，还指定铁路线路、地铁线路等图层作为范围控制图层，若两个临近面要素满足合并参数，但这两个临近面要素之间有铁路穿过，则这两个临近面要素不执行合并。
所述步骤3具体包括：
步骤3.1：接收用户设置的目标成图比例尺；
步骤3.2：针对原始地理实体数据中的每个图层，获取针对该图层的一个或多个综合规则；
步骤3.3：判断该图层中每个要素的当前比例尺和目标成图比例尺是否为相邻等级：
若是，获取相应级别的综合规则；
若否，获取从当前比例尺转换到目标成图比例尺的多个级别的综合规则；
所述原始地理实体数据中各个图层所有综合规则的集合即制图综合方案。
步骤4：根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺。
具体地，执行制图综合过程中，对于每个图层，优先针对最大比例尺的要素转换到次一级比例尺，逐级转换，直至所有要素均转换到目标成图比例尺，完成制图综合。
并且，针对每个待处理图层，获取相应综合规则后，根据所述综合规则，从数据综合算法库调取所需综合算法，基于综合参数实现要素综合。所述制图综合算法库，包含要素选取类算法、要素删除类算法、要素合并类算法、要素简化类算法以及要素降维类算法，主要算法见表2。
表 2 主要制图综合算法表
所述方法还包括：基于制图综合得到的地图数据进行地图表达。
缩编完成后，即可进行地图制图相关操作，通常包括颜色设置、地图符合设置、地图注记配置等一系列步骤，再次不做详细说明。
实施例二
基于实施例一记载的方法，本实施例公开了一种无级化地图表达系统，如图2所示，包括：
数据源获取模块，用于获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素。
目标成图比例尺接收模块，用于接收用户设置的目标成图比例尺；
制图综合方案获取模块，用于基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个要素，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则。
制图综合处理模块，用于根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺。
上述制图综合规则库，及各模块的具体实现，具体参见方法实施例一，在此不再赘述。
除上述模块之外，本系统还包括数据综合规则设计模块，用于对数据综合规则进行设计，得到制图综合规则库，具体说明如下：
针对不同地物类型从某一级大比例尺向次一级小比例尺转换时，设定需设置的制图综合参数；以及接收用户针对某一级综合规则选定的地物对象，基于制图综合规则库调取需设置的制图综合参数，接收用户关于处理要素的指定和制图综合参数的设置，生成制图综合规则，存入制图综合规则库。具体包括以下步骤：
（1）针对某一级综合规则，获取制图综合规则列表，所述制图综合规则列表中包括针对不同地物类型的制图综合规则。
（2）接收用户针对任一制图综合规则的选定，基于制图综合规则库调取需设置的综合参数，得到实例化的制图综合规则。
图3为制图综合规则设计模块水系处理中，针对湖泊、时令湖、干涸湖面图层综合规则的设计示意图，图中将湖泊、时令湖、干涸湖三个图层设置为处理要素，并设置面积阈值400平方米，即，这三个图层中，面积阈值小于400平方米的要素被舍弃。图4为数据综合规则设计模块交通类处理中，针对城际公路面图层综合规则的设计示意图，图中将国道、省道、乡道等多个图层设置为处理要素，并设置宽度阈值20米，即，这些图层中，宽度小于20米的被选取出来。图5为数据综合规则设计模块居民地及设施类处理中，针对普通房屋面图层中涉及临近面合并的综合规则设计示意图，图中将普通房屋图层设置为处理图层，将铁路线路、地铁等线路图层设置为范围控制图层，并设置合并步长为10米，合并方式为小面合并到大面，同时设置输出图层及所属地物类别，即，将距离在10米以内的临近面进行合并。
实施例三
本实施例的目的是提供一种电子设备。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如实施例中所述的无级化地图表达方法。
实施例四
本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例中所述的无级化地图表达方法。
以上实施例二至四中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种无级化地图表达方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素；
接收用户设置的目标成图比例尺；
基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个图层，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则；
根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺；
所述制图综合规则库中，每一级综合规则均包括针对不同地物类型的多个综合规则，每个所述综合规则均包括指定的处理要素和综合参数，所述指定的处理要素包括要执行该综合规则的图层；所述指定的处理要素还包括指定的范围控制图层，所述范围控制图层中的要素范围内不执行综合处理；
得到制图综合方案的具体步骤为：
针对原始地理实体数据中的每个图层，获取针对该图层的一个或多个综合规则；
判断该图层中每个要素的当前比例尺和目标成图比例尺是否为相邻等级：若是，获取相应级别的综合规则；若否，获取从当前比例尺转换到目标成图比例尺的多个级别的综合规则；
所述原始地理实体数据中各个图层所有综合规则的集合即制图综合方案；
并且，针对每个图层，获取综合规则后，根据所述综合规则，从数据综合算法库调取综合算法，基于综合参数实现要素综合。
2.如权利要求1所述的无级化地图表达方法，其特征在于，执行制图综合过程中，对于每个图层，优先针对最大比例尺的要素转换到次一级比例尺，逐级转换，直至所有要素均转换到目标成图比例尺，完成制图综合。
3.如权利要求1所述的无级化地图表达方法，其特征在于，所述方法还包括：基于制图综合得到的地图数据进行地图表达。
4.一种无级化地图表达系统，其特征在于，包括：
数据源获取模块，用于获取原始地理实体数据，所述原始地理实体数据包括一个或多个图层，并且至少一个图层中存在比例尺不同的要素；
目标成图比例尺接收模块，用于接收用户设置的目标成图比例尺；
制图综合方案获取模块，用于基于预设的制图综合规则库，针对所述原始地理实体数据中的每个要素，获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的一级或多级综合规则，得到制图综合方案；其中，所述制图综合规则库中包括针对不同图层的跨比例尺多级综合规则；
数据综合处理模块，用于根据制图综合方案将所述原始地理实体数据缩编到目标成图比例尺；
所述制图综合规则库中，每一级综合规则均包括针对不同地物类型的多个综合规则，每个所述综合规则均包括指定的处理要素和综合参数，所述指定的处理要素包括要执行该综合规则的图层；所述指定的处理要素还包括指定的范围控制图层，所述范围控制图层中的要素范围内不执行综合处理；
得到制图综合方案的具体步骤为：
针对原始地理实体数据中的每个图层，获取针对该图层的一个或多个综合规则；
判断该图层中每个要素的当前比例尺和目标成图比例尺是否为相邻等级：若是，获取相应级别的综合规则；若否，获取从当前比例尺转换到目标成图比例尺的多个级别的综合规则；
所述原始地理实体数据中各个图层所有综合规则的集合即制图综合方案；
并且，针对每个图层，获取相应综合规则后，根据所述综合规则，从数据综合算法库调取所需综合算法，基于综合参数实现要素综合。
5.如权利要求4所述的无级化地图表达系统，其特征在于，所述系统还包括数据综合规则设计模块，用于针对不同地物类型从某一级大比例尺向次一级小比例尺转换时，设定需设置的多个制图综合参数；以及接收用户针对某一级制图综合规则选定的地物对象，基于所述制图综合规则库调取需设置的制图综合参数，接收用户关于处理要素的指定和制图综合参数的设置，生成综合规则，存入制图综合规则库。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3任一项所述的无级化地图表达方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-3任一项所述的无级化地图表达方法。
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Patent Citations (8)
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