线状要素综合作为制图综合领域中最重要的研究区域,经历了几十年的发展后,仍然是专家学者们研究的热点。这一方面是由线状要素在地图要素的图形表达上的重要性决定的;另一方面是由于制图综合和线状要素综合本身的理论和技术还不完善、不成熟。此外,作为描述空间信息的重要组成部分,线状要素的分析、处理在GIS占有重要地位。随着GIS应用领域的不断扩展和Internet技术的发展,现有的GIS数据处理机制已经不能满足信息社会的需要,其中一个重要的原因就是GIS无法解决矢量空间数据随比例尺变化而产生的信息量增减的问题,即无级比例尺GIS空间信息压缩与复现问题。因此,对线状要素综合特别是化简技术进行研究很有必要。 本文重点研究无级比例尺GIS线状要素的化简算法、算法实现以及线状要素化简系统的设计与初步实验,主要内容如下: ·从多比例尺GIS、数据库的多重表达、无级比例尺GIS和地图自动综合角度,探讨了线状要素化简算法的研究意义及现状。 ·介绍了线状要素化简的基本算法,重点研究Douglas-Peucker算法。为提高算法效率,采用队和栈的数据结构实现该算法;对该算法中阈值的选择和算法实施过程中建立的二叉树结构进行了深入研究和分析,并说明了该结构在无级比例尺GIS中的应用。 ·分析了线状要素化简算法导致错误拓扑关系的原因;采用平面扫视法对化简操作产生的相交线段进行判定,为降低实现该算法的难度及节省内存空间,提出了基于相交线段端点位置关系的实现方法。 ·采用局部细节扩充策略对Douglas-Peucker算法进行完善,避免了化简过程产生的相交与自相交。 ·介绍了评价化简算法的数学量度指标,建立了线状要素化简试验系统,并以等高线数据为基础,对本文工作进行初步实验。 实验结果表明:本文提出的Douglas-Peucker算法的实现方法和用于无级比例尺GIS的二叉树结构,以及消除该算法产生的曲线相交与自相交所采用的局部扩充策略是正确的,且化简过程中采用的平面扫