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摘要
目的曲线化简是制图综合中的经典研究问题和重要研究内容,以往曲线化简以顶点压缩为主,而制图综合中曲线化简是渐进删除小弯曲,保留特征弯曲的过程,因此提出一种以弯曲为化简单元的曲线化简方法。方法通过弯曲划分、弯曲渐进取舍实现线要素化简:分析斜拉式弯曲划分方法优点与不足的基础上,提出一种双向斜拉式弯曲划分方法,使弯曲划分结果更加准确、完整;在双向斜拉式弯曲划分的基础上,探测弯曲间关系,将具有不同关系的弯曲定义为3类弯曲,并在此基础上划分两类弯曲组;对不同类型的弯曲组采用不同的弯曲取舍方法及取舍顺序,渐进删除弯曲,避免化简过度;重复弯曲划分、弯曲关系探测、弯曲取舍等过程,直至化简结果中不存在目标尺度下不可见的细小弯曲为止,实现曲线渐进化简,充分化简曲线以满足目标尺度下视觉要求。结果以某地区1∶25万的水系数据为实验对象,实验1分别利用双向斜拉式弯曲划分方法和斜拉式弯曲划分方法对其中16条线状河流要素划分弯曲单元,双向斜拉式弯曲划分方法划分的弯曲单元形态上更符合认知规律,且划分结果较斜拉式弯曲划分结果更加完整,避免了弯曲遗漏;实验2分别利用D-P算法、基于三元组的曲线化简方法、本文方法将16条线状河流要素由1∶25万分别化简至1∶50万、1∶100万、1∶200万,本文方法的各尺度化简结果较另两种方法在认知层次、几何层次、地理层次上都具有一定优越性;实验3增加实验数据量,对956条不同形态曲线构成的水系依实验2进行对比化简实验。计算每条曲线利用不同方法化简至各尺度后产生的位置误差,并统计不同结果中所有曲线位置误差的平均数、加权平均数、中位数等统计值量化评估化简结果,本文方法各尺度化简结果中位置误差的统计值均小于另两方法同尺度化简结果中位置误差的统计值。结论双向斜拉式弯曲划分方法划分曲线弯曲更加完整、准确、符合认知,采用双向斜拉式弯曲划分的曲线化简方法符合人工化简过程和认知规律,在形态保持、地理特征保持等方面都有一定优势,适于多种形态曲线化简,用于形态相对曲折、复杂的线要素化简时优势明显,适用于制图综合实际应用。
