一种基于层次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空间数据管理技术领域，具体涉及一种基于层次-语义的多尺度空间 数据拓扑关系维护方法。
【背景技术】
[0002] 空间数据多尺度表达研宄始于上世纪80年代末，之后一度成为GIS亟待解决的问 题之一，其中涉及到的拓扑关系关联性和一致性维护是空间数据尺度变化过程中的必要过 程。
[0003] 现实世界中的空间事物或现象经过抽象和简化后称为地理实体，抽象为点、线、面 三种基本图形元素构成的空间数据对其描述，并通过元素间的拓扑关系描述空间事物或现 象间的空间位置关联信息。空间数据的拓扑关系主要包括：邻接关系，描述同类元素的空间 关系，例如面状元素的邻接、点状元素的连通性等；关联关系，描述不同类元素的空间关系， 例如面状元素与构成其边界的线状元素的关系、线状元素与其结点的关系等；包含关系，描 述同类或不同类元素间的空间关系，例如面状元素的相互包含、面状元素包含线状元素等。 拓扑关系不仅能够清楚地反映地理实体之间的空间逻辑关系，而且在空间分析、信息查询 以及地理实体重建中都起着重要的作用。
[0004] 目前对于单一尺度空间数据的拓扑自动建立及维护的方法研宄较多，利用关系表 存储方式的拓扑表达和描述被普遍认可；在多尺度空间数据生成和管理中，特别是基于地 图综合技术的多尺度空间数据生成时，通常是对其中的每个尺度空间数据的拓扑关系进行 单独构建，该做法至少存在如下三点不足：其一是效率低下，尤其对于大量空间数据，需要 较长时间和较复杂操作进行拓扑关系建设和维护；其二是拓扑的关联性不明确，表现之一 是尺度间的关联性没有较好的描述，即地理实体拓扑关系随尺度变化而产生的变更状况不 能直观表达，表现之二是单一尺度中地理实体的拓扑语义丢失，例如同一条线状要素和其 他多个线状要素关联，但这些关联关系具有不同等级的重要性，在尺度变化中，有些关联是 不变化的，有些则是变更的，而这种拓扑语义未能表达；其三是不利于空间数据增量更新时 的局域拓扑维护操作。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一是为解决目前对于多尺度空间数据的拓扑自动建立及维护 方法效率低下和拓扑关联性不紧密的问题，提供一种效率高、拓扑关联性紧密的基于层 次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方法。
[0006] 本发明提供一种基于层次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方法，包括步骤 如下：
[0007] Sl :基于比例尺条件下的地物取舍标准对地理实体进行分级，并赋予一定的权重 值；
[0008] S2 :基于地物重要性程度对地理实体进行分级，并赋予一定的权重值；
[0009] S3 :根据所述步骤SI中的权重值和所述步骤S2中的权重值，计算地理实体的综合 权重值；
[0010] S4 :根据所述步骤S3中的地理实体的综合权重值，获得每条拓扑关系的权重值；
[0011] S5 :根据所述步骤S4中获得每条拓扑关系的权重值，当空间数据发生尺度变化时 对拓扑关系进行相应的维护。
[0012] 进一步的，所述步骤Sl中比例尺条件下的地物取舍标准具体为：给定比例尺条件 下图上显示的最小地物面积或长度。
[0013] 进一步的：
[0014] 所述步骤S2中重要性程度具体为：地理实体在尺度变化时被变更的可能性；
[0015] 所述对地理实体进行分级具体为：根据所述地物重要性程度采用专家打分的方法 对其进行分级并赋予权重。
[0016] 进一步的，所述步骤S4中获得每条拓扑关系的权重值，获得方法具体为：两个地 理元素间拓扑关系的权重值为其表示的两个地理实体的综合权重值中的最小值。
[0017] 进一步的，所述步骤S5中的对拓扑关系进行相应的维护具体为：拓扑关系的保持 和拓扑关系的消失。
[0018] 本发明的有益效果在于，使用本发明提供的基于层次-语义的多尺度空间数据拓 扑关系维护方法的能够较好的描述空间拓扑关系在空间数据尺度变更时的变化规律，有利 于多尺度空间数据的拓扑表达，增强了拓扑语义描述能够较大提高拓扑构建效率。
【附图说明】
[0019] 图1所示为本发明一种基于层次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方法流程 图。
[0020] 图2所示为本发明实施例拓扑关系图。
【具体实施方式】
[0021] 下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中 描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达 到更好的技术效果。
[0022] 图1所示为本发明一种基于层次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方法流程 图。
[0023] 图2所示为实施例拓扑关系图。
[0024] 如图1所示，本发明提供一种基于层次-语义的多尺度空间数据拓扑关系维护方 法，包括步骤如下：
[0025] Sl :基于比例尺条件下的地物取舍标准对地理实体进行分级，并赋予一定的权重 值；
[0026] S2 :基于地物重要性程度对地理实体进行分级，并赋予一定的权重值；
[0027] S3 :根据所述步骤Sl中的权重值和所述步骤S2中的权重值，计算地理实体的综合 权重值；
[0028] S4 :根据所述步骤S3中的地理实体的综合权重值，获得每条拓扑关系的权重值；
[0029] S5 :根据所述步骤S4中获得每条拓扑关系的权重值，当空间数据发生尺度变化时 对拓扑关系进行相应的维护。
[0030] 进一步的，所述步骤Sl中比例尺条件下的地物取舍标准具体为：给定比例尺条件 下图上显示的最小地物面积或长度。
[0031] 进一步的：
[0032] 所述步骤S2中重要性程度具体为：地理实体在尺度变化时被变更的可能性；
[0033] 所述对地理实体进行分级具体为：根据所述地物重要性程度采用专家打分的方法 对其进行分级并赋予权重。
[0034] 进一步的，所述步骤S4中获得每条拓扑关系的权重值，获得方法具体为：两个地 理元素间拓扑关系的权重值为其表示的两个地理实体的综合权重值中的最小值。
[0035] 进一步的，所述步骤S5中的对拓扑关系进行相应的维护具体为：拓扑关系的保持 和拓扑关系的消失。
[0036] 实施例1 :
[0037] 所述的基于比例尺条件下的地物取舍标准对地理实体进行分级，其原理举例说明 如下，在1:10万比例尺地图上草地的最小图上面积为8mm 2,即只有实际面积不小于8公顷 的草地斑块才能在1:10万比例尺上地图上显示，在1:25万比例尺地图上草地的最小图上 面