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随着我国基础设施建设步伐的加快,道路的数量和覆盖程度急剧增长,使得道路成为变化最为活跃的要素之一,对道路要素的自动综合也因此成为研究重点和难点。道路网错综复杂,传统道路网制图综合模式已经不能满足高效地图生产的需求,研究行之有效的道路网自动综合算法是当务之急。本文分析了当前道路网综合的研究背景和现状,针对当前道路网选取和道路形态化简所存在的部分问题,从整体层次结构以及局部特征保持的角度出发提出了改进方法,研究了基于层次骨架控制的道路网选取方法和基于三元弯曲组的弯曲化简方法以及利用弯曲对象避免化简冲突的策略,使综合结果更加符合地图生产要求。主要工作和创新点体现在以下几个方面:(1)提出了基于道路网层次骨架控制的道路选取方法。本文在不依赖语义信息的前提下,首先分析道路网的层次特性,寻求建立与语义等级相近的道路网层次骨架;然后在该层次骨架的控制下,逐级向下利用连通关系传递重要性,建立一个主干影响支干、支干控制次要道路的有机评价体系;最后依照评价结果逐级进行道路选取。该方法模拟了制图员在选取时的层次性思维,突出了道路层次骨架对整个路网结构及细部的控制性,从而使得选取结果在整体上保持原有的结构特征,同时在细部上体现出与层次骨架的依赖关系,减少了选取的随意性。(2)提出了基于三元弯曲组划分的道路形态化简方法。针对当前曲线化简在连续细小弯曲化简层次性保持上的不足,提出新的基于弯曲的线要素化简方法。首先针对连续两侧弯曲的化简问题提出了三元弯曲组划分的概念;然后对道路划分三元弯曲组并根据三元弯曲的不同类型采取不同化简方式;最后设计了循环化简策略进行化简。该化简方法兼顾了道路两侧弯曲,考虑了相邻弯曲之间的相互影响,化简结果呈现出明显的层次性,保持了道路原始形态特征。(3)提出了一种基于弯曲的道路化简冲突避免策略。从弯曲的角度,分析弯曲删除前后道路要素间以及道路要素与其他要素间空间关系变化情况,归纳总结可能出现的化简冲突;利用弯曲对象与其他要素之间的空间关系变化规律,提出相应的道路化简冲突判别规则,对化简将产生的空间冲突位置和类型进行准确的定位和判断;并针对各类型的化简冲突制定相应的避免策略。该方法能快速定位冲突发生的位置和范围,有效地避免道路化简冲突的产生,从而确保化简前后道路之间以及道路与其他要素之间空间关系的一致性。(4)在实验系统设计与实现里进行了对比试验,验证了本文提出的理论和方法的科学性和正确性;对选取和化简算法进行了整合,设计并实现了道路网选取以及道路形态化简实验系统。