海圖設計自動化關鍵技術研究.pdf

1、海圖，是海洋地理信息的載體，是海上活動不可或缺的工具。海圖，也是制圖者與用圖者的信息傳輸通道，海圖設計水平的高低將直接決定著海圖的質量與使用。海圖設計，是對海圖實施設計的方法、過程及技術手段的統(tǒng)稱，既包括對某一海圖的具體設計，又包括對整個生產體系的組織和設計，是海圖生產中最具創(chuàng)造力的心智處理工作。目前，海圖的制作雖然已經由手工方式轉變?yōu)閿底只鳂I(yè)方式，但是海圖設計環(huán)節(jié)的變革卻一直進展緩慢，仍處于傳統(tǒng)工藝與計算機輔助設計相交融的階段，嚴重

2、影響到整個海圖生產自動化進程的推進。為此，本文從海圖設計工作的現狀和實際需求出發(fā)，圍繞海圖設計自動化問題，著重對海圖設計過程中的資料選擇與處理、圖幅設計、海岸線自動綜合、新生產體系的構建等關鍵技術進行了研究。主要做了以下幾方面的工作：
　　 1.明確了海圖設計的具體概念、內容和過程。將空間認知理論、地圖信息傳輸理論和地圖視覺感受理論引入到海圖設計的研究。在對海圖設計發(fā)展與現狀分析的基礎上，指出當前設計中存在的主要問題，并由此引出

3、論文所要研究的內容。
　　 2.從海圖信息傳輸論的角度出發(fā)，針對海圖補改前后信息量發(fā)生變化的特點，給出了海圖要素語義、位置和注記信息量的具體量測方法，并提出基于變化信息量的海圖改版需求評估方法，為當前以人工經驗為主的改版分析提供了可量化的決策依據。
　　 3.針對新編海圖的資料選用一直以人工分析為主的現狀，在對海圖資料評價標準、評價方法總結的基礎上，給出了可視化的分析平臺，并提出基于知識規(guī)則的資料選擇方法。該方法在對海圖

4、資料選擇知識進行歸納、提取的基礎上，對資料選擇環(huán)節(jié)中的主要知識規(guī)則進行了具體量化，并根據量化后的指標運用模糊綜合評判方法對基本資料的自動選擇進行了實現。
　　 4.針對傳統(tǒng)海圖設計中的資料處理工序多、多源數據可復用性差的特點，提出以數字海圖制圖為目的的多源數據集成方案，對該方案中的空間基準統(tǒng)一、數據模型和要素編碼的統(tǒng)一等問題給出了具體的集成方法，并采用數據格式轉換的方式進行了集成實驗，為數字海圖生產和數據的進一步融合奠定了基礎。

5、
　　 5.針對海圖自由分幅的特點，在對圖幅設計基本原則和一般方法分析的基礎上，給出了相應的分幅數學基礎，并對制圖區(qū)域、圖幅尺寸、基準緯線和制圖比例尺等不同因素制約下的分幅過程及圖幅形式的機助設計進行了推演和實現。
　　 6.自動制圖綜合歷來是海圖制圖中最富創(chuàng)造性和挑戰(zhàn)性的難題，綜合方法的實驗也為海圖設計的重要組成部分。本著重點要素突破的思路，提出了以彎曲骨架線為化簡指標的海岸線綜合方法。該方法針對當前海岸線自動綜合的不

6、足，從模擬人在進行制圖綜合時的思維方式出發(fā)，首先根據曲線單調性對海岸線彎曲進行了識別，然后采用三角網構建基礎上的彎曲骨架線提取方法，結合“擴陸縮?！钡脑瓌t進行了海岸線自動綜合實驗與分析，驗證了該方法在保持海岸線形態(tài)特征方面的有效性與可行性。
　　 7.針對當前海圖生產體系中重復環(huán)節(jié)多、數據更新繁雜、成套圖和同一區(qū)域不同比例尺圖的要素統(tǒng)一困難、管理體系落后的諸多問題，提出了構建主數據庫支持下的海圖生產新體系的構思。在對新體系的軟件