4200物体形态与遥感图像比例尺度的关系研究.doc
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1、4200物体形态与遥感图像比例尺度的关系研究1 物体形态与图像多尺度关系分析 在不同尺度背景下,地理空间要素往往表现出不同的空间形态、结构和细节。术语“多尺度表达”和“多重表达”通常是指同一个概念,综合各研究团体和个人的定义,所谓“地理要素多尺度表达”指的就是,在数据库中存储、定义、描述、维护地理要素两个或两个以上尺度(比例尺)下的相应表达实例,这些实例以不同分辨率或抽象层次来表达同一要素不同详细程度的几何、拓扑结构和属性方面的信息,让用户可以根据具体需求选择其中的一种或多种不同分辨率的实例,并能用于多比例尺的层次空间推理和数据更新中。 对于物体与尺度之间的关系,必须引入方法来验证。只有这样,
2、才能说明影响物体尺度表达的因素是什么,而这其中就牵扯到了一些算法的研究。 追踪算法能够化简建筑物多边形,同时,完成对建筑物的直角化处理,并实现对目标尺度下的物体图形特征的探测,为进一步综合奠定基础。虽然这种方法具有普遍性,但它还处于研究的初级阶段,需要不断改进。在改进的过程中,要进一步研究的问题有以下3点:追踪算法的技术关键在于阈值的设置,即如何根据尺度和空间目标区域的形态特征设置适当的阈值,使综合后的图形更好地表达出物体的基本特征。这是需要深入研究的。该方法是通过数学计算实现对单个物体的形状探测,对于复合物体和结构特别复杂的图形,可能算法相对复杂,因此,算法有待改进。在目标尺度下,对综合结果
3、的评价有待完善。 2 追踪算法理论 追踪算法是以阈值为探测依据来简化物体的,综合后的图形能保持其形态与追踪阈值密切相关,而物体的形态又与尺度密切相关,所以,本文中各类阈值的设置主要是依据的是其尺度,同时,兼顾制图对象的几何特征。 追踪法的基本原理是把设置的长度和角度阈值作为判断目标物体节点取舍的依据,获取目标尺度下的制图对象的特征点,再重新绘制物体。为了提高算法的速度,降低算法的复杂性,在追踪开始时,就要对数据进行预处理。预处理过程是先确定目标物体的最长边,以最长边的一个端点为起点,按顺时针的方向将物体的特征点重新排序。追踪法就是根据垂距法与偏角法结合的原理探测物体几何特征。 3 阈值设置 物
4、体形态各边长的方差、均值和阈值的设置关系是: 阈值的设置可以通过试计算物体形态轮廓各边长的方差值或均值来确定,方差公式为: 由方差定义公式可知,显然有S20,当且仅当x1=x2=xn时,S2=0.但是,物体形态不同,各边不可能一样长,因此,S2=0是不可能的,此情况可以排除在外。 根据物体形态可以计算出它的周长,然后除以边数,就可以得出平均每条边的长度,即 ,那么,x1,x2,x3 xn就是各边的长度,而各边的长度可以在矢量化的过程中直接得出,边数也可以在属性表里直接得出,即属性表里的纪录个数。阈值的设置与均值、方差的关系如表1所示。 由表1可知,阈值的设置与物体形态边长的方差有关,与物体形态
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