CN116721184A - 一种区域特征保持的制图综合方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区域特征保持的制图综合方法及系统，所述方法包括：获取原始地理实体数据；接收目标成图比例尺；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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；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；对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。本发明能够在保持区域特征的基础上，实现多个比例尺的自动缩编，提高缩编效率的同时保障成图的可读性。
Description
技术领域
本发明属于计算机辅助制图技术领域，尤其涉及一种区域特征保持的制图综合方法及系统。
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。
一直以来，城市基础地形图编绘工作受基础数据、软件平台、作业员的综合素质等方面所限，不仅工作量繁重，成果数据质量低下，不同比例尺之间的联动更新周期长，而且其更新速度无法满足社会的需求。
地图缩编是按照国家标准图式及规范，对缩编后的图面进行清晰易读的制图综合过程。缩编需要选取和概括制图对象，选择有用信息保留在地图上，化简不需要的信息。通过地图综合缩编得到所需要的小比例尺地形图，不但省去外业测绘，节省了大量人力、物力和财力，而且大大提高了生产效率，节约了成本。目前的地图缩编工作还主要采用人机交互的手工方法，为了提高缩编效率，也出现了一些自动的缩编方法，但是，目前的自动缩编方法仍然存在很多技术缺陷：没有考虑要素的分布特征，以及图斑等级和从属关系等语义信息，地理特征保持较差，而且，无法满足一体化融合数据的缩编需求。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种区域特征保持的制图综合方法及系统，能够在保持区域特征的基础上，实现多个比例尺的自动缩编，提高缩编效率的同时保障成图的可读性。
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：
一种区域特征保持的制图综合方法，包括以下步骤：
获取原始地理实体数据；
接收目标成图比例尺；
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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；
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；
对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；
对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
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该综合规则的适用图层和综合参数。
进一步地，所述原始地理实体数据的至少一个图层中存在比例尺不同的要素。
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，设定单位面积内的要素个数、密度或长度作为疏密程度划分标准。
进一步地，针对某个图层，不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，规定综合参数在不同稀疏程度分区的上浮或下浮比例。
进一步地，针对某个图层，不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，规定对应不同稀疏程度分区的新的综合参数。
一个或多个实施例提供了一种区域特征保持的制图综合系统，包括：
原始数据获取模块，被配置为获取原始地理实体数据；
目标成图比例尺接收模块，被配置为接收目标成图比例尺；
综合规则获取模块，被配置为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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；
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；
综合规则调整模块，被配置为对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；
制图综合处理模块，被配置为对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
一个或多个实施例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区域特征保持的制图综合方法。
一个或多个实施例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的区域特征保持的制图综合方法
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
通过预设的跨比例尺多级综合规则，实现了原始数据向任意目标比例尺的自动缩编，大大提高了缩编效率；同时，在获取各图层统一的缩编参数基础上，对于建筑物、水系等图层，通过疏密程度进行区域划分，针对不同区域进行综合参数的调整，实现了区域内的特征保持，在提高缩编效率的同时保障了成图的可读性。
通过在一体化融合数据的属性部分对图层中要素的比例尺进行标注，实现了单一图层数据的精细化管理，结合跨比例尺多级综合规则，实现了比例尺较大的数据逐级向目标成图比例尺进行制图综合，方法适用范围广。
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区域特征保持的制图综合方法流程图；
图2为本发明一个或多个实施例中区域特征保持的制图综合系统框架图。
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。
为了提高制图综合效率，发明人的在先专利申请“一种无级化地图表达方法及系统”（申请号：CN202310712405.7）中，通过预设的数据综合规则库，实现了地理实体数据跨比例尺的任意缩编，大大节省了人工成本。该方法虽然能够针对任意数据（例如一体化融合数据）实现任意比例尺的综合，但是很大程度上依赖数据综合规则库的指定，数据综合规则库的细化程度决定了缩编的效果呈现。尽管上述数据综合规则库涵盖了针对不同图层、不同地物类型的综合规则，但是，对于同一图层中的同种地物类型，采用同一的综合规则，可能会损失一些局部的地物特征，例如，在一个表示建筑物的面图层中，相同比例尺下的建筑物分布存在疏密之分，例如城市区域和山地区域。其中，城市区域的建筑物密度非常高，如果与山地区域采用相同的综合规则，例如某个面积阈值以内的要素被合并，城市区域可能存在过多的要素被合并，从而导致局部的地物特征损失，例如不同位置的居住用地本有稀疏之分，经统一的综合规则综合后，看不出稀疏差异以及图斑的等级，从而影响了成图的可读性。相反的，山地区域可能存在未达到面积阈值的要素没有被合并，而该要素不具有特定特征，并没有保留的价值。
实施例一
基于上述问题，本实施例提供了一种区域特征保持的制图综合方法，根据制图区域的地物特征，自适应地划分疏密区域，在统一的数据综合规则基础上，根据要素所在区域的疏密程度进行综合参数的上浮或下浮，从而在数据综合过程中，实现局部地物特征的保持。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即制图所需的原始数据。可以理解，所述地理实体数据包括至少一个图层，可以仅针对一个图层进行制图，也可针对多个图层进行制图。图层根据矢量数据的类型，被划分为三类：点图层、线图层和面图层，每个图层对应一种地物，根据比例尺和地物类型的不同，采用点图层、线图层或面图层，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。
当然，所述原始地理实体数据也可以为一体化融合数据，即所述原始地理实体数据的至少一个图层中存在比例尺（或称精度）不同的要素。所述比例尺信息可记录在图层的属性表中，基于属性表即可区分每个要素的精度。可以理解，要素是矢量数据的基本单位，在面图层中，要素可以理解为图斑。
步骤2：接收目标成图比例尺。
可以理解，所述目标成图比例尺即最终成图所采用的比例尺。
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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则。
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。所述制图综合规则库与在先申请（申请号：CN202310712405.7）一致，此处仅做简单说明如下：所述制图综合规则库中，每级制图综合规则对应一个比例尺到另一个相邻比例尺的综合规则，本实施例中，包括自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。各级制图综合规则均包括针对不同图层的多个综合规则。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。
每个所述制图综合规则均包括指定的适用图层和综合参数。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，例如在1：50000图中某个建筑用地图层，要求实地面积大小小于3750平方米的要素被合并，并且采用小面积要素合并到大面积要素的方式。部分制图综合规则，如要素合并类型的综合规则中，除指定的适用图层外，所述制图综合规则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。
可以理解，当所述原始地理实体数据为一体化融合数据时，每个图层都有可能包含不同比例尺的要素，对于存在多个比例尺要素的图层，基于所述预设的制图综合规则库，能够获取从当前比例尺变换到目标成图比例尺的多级制图综合规则。具体地，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。
步骤4：判断所述地理实体数据中是否包含需要进行综合规则调整的图层，若不包含，直接执行步骤6；若包含，执行步骤5。
步骤5：对于需要进行综合规则调整的图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则。
本实施例将地理实体分为自然、人工、管理三大类，具体而言，自然地理实体包括山体、水系、冰雪、海洋、农林用地与土质；人工地理实体包括水利、交通、建筑物及附属设施、管线及附属设施、院落和人工地貌；管理地理实体包括行政境界及区划、自然文化境界及政区、军事境界及政区等。
作为一个具体实例，需要进行综合规则调整的图层主要是指水系、水利及附属设施、交通及附属设施、建筑物及附属设施相关的图层。
预先设定各图层的疏密程度划分标准，基于设定的疏密程度划分标准进行区域划分。具体地，对于面图层，采用单位面积内的要素个数作为衡量疏密度的指标，对于线图层，采用单位面积内要素的密度、长度作为衡量疏密度的指标。表1-表3分别是1:10000、1:50000比例尺下建筑物及附属设施（面图层），以及水系（线图层）的疏密程度划分标准。
表1 1:10000比例尺下建筑物及附属设施密度划分标准
表2 1:1:50000比例尺下建筑物及附属设施密度划分标准
表3 1:1:10000/1:50000比例尺下水系疏密程度划分标准
不同疏密程度和综合规则调整策略的制定主要基于以下原则：
（1）水系、水利及场地设施数据综合需要兼顾河流整体空间结构特征、局部河流的形状特征以及附属设施的情况，综合结果需体现原有水系、水利及场地设施的疏密差异及连通性。
（2）交通及附属设施实体数据综合既要考虑交通及场地设施自身的连通性、完整性，又要顾及路网整体的网络特性和密度特征，综合后的交通数据应能正确表示交通及场地设施的类别、等级、位置，反映交通及场地设施网的结构特征、通行状况及分布密度。
（3）建筑物及附属设施数据综合既要考虑建筑物与附属设施自身的直角化特征，又要顾及聚集建筑物与场地设施构成的全局特性，如直线型、格网型等，综合后的建筑物与场地设施应总体上反映建筑物与场地设施轮廓、分布特征以及连通性。例如，街区式建筑物与附属设施应反映其外围轮廓和分布特征，散列式建筑物与场地设施应真实反映建筑物与场地设施分布的范围和房屋的疏密程度。
具体地，针对需要进行综合规则调整的图层，预先设定不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，一般而言，将密集区域综合规则中的参数进行下浮，将稀疏区域的参数进行上浮。作为一种具体的示例，建筑物及附属设施图层被划分为极密集、稠密区、中密区和稀疏区，表4-表5为针对目标比例尺为1:10000、1:50000的建筑物及附属设施图层，各分区综合参数的调整值。
表4 针对目标比例尺为1:10000的建筑物及附属设施图层综合参数的调整值
表5 针对目标比例尺为1:50000的建筑物及附属设施图层综合参数的调整值
本领域技术人员可以理解，所述综合规则调整策略，可以是基于步骤3得到的综合规则的调整规则（例如上浮或下浮设定比例），也可以是重新设定的综合参数。
步骤6：对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
可以理解，对于没有进行稀疏分区的图层，基于步骤3得到的综合规则进行缩编，对于进行了稀疏分区的图层，基于步骤5得到的综合规则，对不同分区进行缩编。
若所述原始地理实体数据为一体化融合数据，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。
完成缩编后，对缩编成果进行分析，判断缩编后的实体表达是否满足综合要求，若满足要求，进入成果完善阶段，否则，进行参数调整再进行综合优化。
实施例二
基于实施例一记载的方法，本实施例公开了一种区域特征保持的制图综合系统，如图2所示，包括：
原始数据获取模块，被配置为获取原始地理实体数据；
目标成图比例尺接收模块，被配置为接收目标成图比例尺；
综合规则获取模块，被配置为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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；
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；
综合规则调整模块，被配置为对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；
制图综合处理模块，被配置为对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
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，所述数据综合规则设计模块的配置方法与在先申请（申请号：CN202310712405.7）一致，此处仅做简单说明：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，接收用户关于适用图层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。
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区域特征保持的制图综合方法。
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区域特征保持的制图综合方法。
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 (10)
1.一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取原始地理实体数据；
接收目标成图比例尺；
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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；
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；
对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；
对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
2.如权利要求1所述的一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，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该综合规则的适用图层和综合参数。
3.如权利要求2所述的一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，所述原始地理实体数据的至少一个图层中存在比例尺不同的要素。
4.如权利要求3所述的一种区域特征保持的制图综合方法，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。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，设定单位面积内的要素个数、密度或长度作为疏密程度划分标准。
6.如权利要求1-4任一项所述的一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，针对某个图层，不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，规定综合参数在不同稀疏程度分区的上浮或下浮比例。
7.如权利要求1-4任一项所述的一种区域特征保持的制图综合方法，其特征在于，针对某个图层，不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，规定对应不同稀疏程度分区的新的综合参数。
8.一种区域特征保持的制图综合系统，其特征在于，包括：
原始数据获取模块，被配置为获取原始地理实体数据；
目标成图比例尺接收模块，被配置为接收目标成图比例尺；
综合规则获取模块，被配置为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，获取从当前比例尺到目标成图比例尺的综合规则；
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；
综合规则调整模块，被配置为对于指定的一个或多个图层，基于要素的疏密程度进行区域划分，根据不同疏密程度和综合规则调整策略的对应关系，得到该图层不同区域的综合规则；
制图综合处理模块，被配置为对于所述原始地理实体数据的每个图层，基于相应综合规则缩编至目标成图比例尺。
9.一种电子设备，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1-7任一项所述的区域特征保持的制图综合方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的区域特征保持的制图综合方法。
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|---|---|
| CN116721184B (zh) | 2023-10-24 |
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