[發明專利]一種基于視覺變量的地圖注記自動分類配置方法

無效

• 申請號: 201110259380.7
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102289991A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李霖;張志軍;朱海紅;呂灝;于忠海;蘭洪浩
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G09B29/00
• 分類號: G09B29/00;G09B29/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及電子地圖和數字地圖制圖領域，尤其涉及一種基于視覺變量的地圖注記自動分類配置方法。

背景技術

注記是地圖(包括紙質地圖和電子地圖)非常重要的組成部分，而它的自動配置是計算機地圖制圖和地理信息系統的關鍵問題之一。一方面，隨著國民經濟的發展，對基礎測繪、地形圖更新的要求越來越高，更新速度也越來越快；另一方面，以計算機和網絡為代表的信息技術的發展，促使世界各國加快了測繪技術信息化進程，使傳統的地圖制圖技術走向了計算機輔助地圖制圖和制圖自動化；同時地理信息系統也獲得了飛速的發展，并且應用日益廣泛。在國內外，制圖人員也越來越多地通過自動制圖軟件從地圖數據庫中提取信息，使地圖生產自動化。作為地圖使用和輸出的重要環節，注記的自動化程度及質量好壞將影響地理信息系統應用的質量。據國外學者統計，在地圖生產及相關的實踐中，注記配置的工作量大約占59%左右(Cook?&?Jones，1990)。長期以來，注記是通過手工來配置完成的，既費事，又費時，影響了地圖生產的速度。即使是用現在的自動制圖軟件來生產地圖，注記也需要大量的人工干預，基本上不能充分利用現有的資源。

Imhof(1975)提出地圖注記配置的三個基本原則——易讀性、表達地圖信息時的清晰性和美學平衡性；Hirsch(1998)認為地圖注記應該更加簡潔和容易理解。注記的自動配置研究基本上都依照Imhof和Hirsch提出的規則。

地圖注記自動配置被公認為是一個NP難問題，自從首次嘗試自動繪制地圖以來，已有大量的方法被應用到該問題上來，例如專家系統、整數規劃法、組合優化、啟發式算法、模擬退火算法、遺傳算法等，這類現有技術方案的主要缺點是實驗復雜度高，效率比較低。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于視覺變量的地圖注記自動分類配置方法，其實現簡單，可以顯著提高制圖效率。

本發明的技術方案所提供一種基于視覺變量的地圖注記分類自動配置方法，包括以下步驟：

步驟1，定制地圖注記配置規則庫，地圖注記配置規則庫中的注記規則信息包括注記要素視覺參數表，所述注記要素視覺參數表提供注記配置模式所適用的視覺變量參數；

步驟2，輸入地理數據，對地理數據進行制圖表達；

步驟3，計算每個地物要素的視覺變量，所述地物要素的視覺變量分為尺寸變量、形狀變量和對稱性變量，

（1）所述尺寸變量是所有地物要素的視覺變量，其計算公式如下

其中表示地物要素的尺寸，為地物要素圖形符號的最小外接矩形的面積，為注記文本框的面積；

（2）所述形狀變量是線狀和面狀地物要素的視覺變量，由單調性因子和緊湊度因子構成，

單調性因子由一個布爾值衡量，真表示該地物單調，否則表示該地物非單調，其計算公式如下

其中表示地物要素的單調性，為曲線L上第i點到曲線L的首尾點所構成直線段的垂線與曲線L的交點個數，true表示真，false表示否；

緊湊度因子取值范圍為[0,1]，其計算公式如下

其中為地物要素的緊湊度，A為地物要素符號化后的圖形的面積，P為地物要素符號化后的圖形的周長；

（3）所述對稱性變量是幾何類型為面域的地物要素的視覺變量，其計算公式為：

其中表示地物的對稱性，A為面狀要素符號化后的圖形的面積，A_i表示面狀要素在原點為其形心的四個象限內的分面積，i取1～4，表示面狀要素符號化后在四個象限的平均面積，=A/4；

步驟4，匹配地圖注記配置規則庫中的規則，選擇注記配置模式，完成地圖注記分類配置；所述注記配置模式的選擇方式為根據步驟3所得地物要素的視覺變量，參照步驟1在地圖注記配置規則庫中定制的注記要素視覺參數表，選擇相應的注記配置模式，完成注記配置。

而且，步驟1中所述地圖注記配置規則庫中的注記規則信息包括待注記圖層名稱、注記圖層優先級、注記避讓優先級、注記分類字段、注記字段、注記字號、注記顏色、注記間隔、注記字隔和注記距離。

而且，步驟1中所述注記要素視覺參數表的內容如下，