一种osm数据到专业gis矢量数据的模型自动转换及osm增量数据动态整合方法_3

文档序号:9432646阅读:来源:国知局
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[00化]义用0SM提供的Map_Fea1:ures中的Primaryfeatures建立了包含1180条规则的 基本规则库,然后通过人机交换方式转换越南0SM数据,己基斯坦的0SM数据,并自动(半 自动)生成新的转换规则,不断完善转换规则库,最终形成了包括2344条转换规则的模型 转换规则库,表2为利用不同规则库对越南、己基斯坦的0SM数据进行模型转换的要素统计 情况。
[0086] 表2模型转换要素统计
[0087]
[0088] 注:越南数据的新增要素百分比=巧2-RD/R2
[0089] 己基斯坦数据的Ry_Rx新增要素百分比=(Ry-Rx)/Ry
[0090] 从统计结果可W看出,随着规则库的完善,更多的OSM数据可w自动转换到专业 GIS矢量模型,且规则库的增量会逐渐减少。针对模型转换后越南港口城市归仁和己基斯坦 首都伊斯兰堡的0SM数据,匹配谷歌网站上发布的高分辨率遥感影像,对验证区域数据进 行了全要素质量验证,如表3所示。
[0091] 表3模型转换验证统计
[0092]
[0093] 注:错误要素百分比=错误要素数/图层要素数
[0094] 表3中的结果显示两城市模型转换结果错误率小于0.5%。对错误转换的要素进 行分析发现模型转换错误产生的主要原因是志愿者标注地物属性类型错误,此外也存在部 分志愿者终端GI^S误差造成错误的情况。
[00巧]一种0SM数据动态更新方法,如图1所示,首先从0SM发布的全球每日变化数据文 件中提取出研究区域内的0SM增量数据,然后整合多日研究区域内的0SM增量数据,最后, 采用整合后的0SM增量数据来更新专业GIS矢量基态数据;
[0096] 用于更新专业GIS矢量基态数据的0SM增量数据在更新操作前需采用所述的一种 0SM数据到专业矢量数据的模型自动转换方法,将整合后的0SM增量数据转换成专业GIS增 量数据;
[0097] 所述专业GIS矢量基态数据是指初始0SM数据采用所述的一种0SM数据到专业矢 量数据的模型自动转换方法转换获得。
[0098]【所述0SM发布的全球每日变化数据文件即为Diff文件;】
[0099] 所述提取出研究区域内的0SM增量数据是通过采用顾及目标演化过程的线目标 与研究区域边界拓扑关系,如图3所示,通过如下5条规则来确定该目标与研究区域的拓扑 关系,继而确定是否保留该对象,完成0SM增量数据的提取; 阳100] 设NodelnWay表示增量线中的点集数据,BaseNodeInReg表示研究区域内的基态 点数据,IncNodeInReg表示研究区域内的增量点数据; 阳101] IsWayInterReg表示判断线数据与研究区域边界之间有无交集的函数;
[0102] IsWayl祀xist表示判断线数据ID编号是否存在于研究区域基态线数据中的函 数;ChgNodeInReg表示研究区域内的变化点集,化抓aylnReg表示研究区域内的变化线集,ChangeType表示0SM提供的目标变化类型,其取值包modify,delete,create; 阳103]规则A:如果增量线对象中有一个或一个W上结点存在于基态点集与增量点数据 并集中,则该线对象作为研究区域内增量线对象;
[0104] 规则B:如果增量线对象中没有结点存在于基态点集与增量点数据并集中,但是 增量线数据与研究区域有交,则该线对象作为研究区域内增量线对象;
[0105] 规则C:如果增量线对象内部点集与基态点数据和增量点数据的并集相交结果为 空集,并且线对象与研究区域无交,且其变化类型为create,则不采纳该线对象; 阳106] 规则D:如果增量线对象内部点集与基态点数据和增量点数据的并集相交结果为 空集,并且线对象与研究区域无交,但其变化类型为modify,且该线对象ID已存在于基态 线数据和变化线数据的并集中,则保留该线对象,并设置该线对象标志为disjoint; 阳107] 规则E:如果增量线对象内部点集与基态点数据和增量点数据的并集相交结果为 空集,并且线对象与研究区域无交,但其变化类型为modify,且该线对象ID不存在于基态 线数据和变化线数据的并集中,则不采纳该线对象。
[0108] 所述整合多日研究区域内的0SM增量数据是采用顾及相邻版本间的目标变化类 型演化关系来确定最后版本增量数据的变化类型,如图4所示,具体采用如下7条规则来确 定变化目标最后版本的变化类型;
[0109] 设化排bjectInReg表示给定时间区间内研究区域内部增量对象数据集,Vi与 Vmax(max> 1)分别表示化排bjectInReg中一个增量对象的初始版本与最后版本数据。 化angeTypeVi和化an巧ypeVmax、化an巧ypeO分别表示V1,VmaxW及整合后对象0的变化 类型。
[0110] 规则1 :增量对象在增量文件中只出现一次,其变化类型为create,整合后对象0 的变化类型为create;
[0111] 裝Rule1:ifmax= 1,thenChangeTypeO=ChangeTypeVi,itisstoredto QigObjectlnReg;
[0112] 规则2 :增量对象初始变化类型为create,且最后变化类型为modify,且其最后版 本数据带有disjoint标识符,则不采纳该数据;
[0113] 务 Rule 2:ifmax ^ 1,ChangeTypeVi二 create, andChangeTypeVmax二 modify,andthelastversionwithadisjointflag,thendiscardit;
[0114] 规则3 :增量对象初始变化类型为create且最后变化类型为mo化fy,且数据不带 有化Sjoint标识符,则该数据为研究时间范围内的新建对象,采纳该对象;
[011 己] 矣 Rule 3:ifmax ^ 1,ChangeTypeVi= create, andChangeTypeVmax二 modify,andthelastversionwithoutdisjointflag,thenChangeTypeO=create,it isstoredtoChgObjectIn民eg;
[0116] 规则4 :增量对象初始变化类型为create,最后变化类型为delete,则该数据当前 已无效,研究区域采纳该对象;
[0117]> Rule 4:ifmax ^ 1,ChangeTypeVi= create, andChangeTypeVmax二 delete,thendiscardit;
[0118] 规则5 :增量对象初始变化类型为mo化fy,最后变化类型仍为mo化fy,且最后版本 数据带有化Sjoint标识符,从基态数据中删除该对象,即该对象变化类型为delete;
[0119] Rule5:ifmax^ 1,ChangeTypeVi=modify,andChangeTypeVmax二modify,and thelastversionwithadisjointflag,thenChangeTypeO=delete,itisstoredto ChgObjectIn民egwithremovedreasonflagcontraction;
[0120] 规则6 :增量对象初始变化类型为modify,最后变化类型为modify,且数据不带有 disjoint标识符,则研究区域采纳该对象,该对象变化类型为modify;
[0121] Rule6:ifmax^ 1,ChangeTypeVi=modify,andChangeTypeVmax二modify,and thelastversionwithoutdisjointflag(section5. 1),thenChangeTypeO= modify,itisstoredtoChgObjectIn民eg;
[0122] 规则7 :增量对象初始变化类型为modify,最后变化类型为delete,则研究区域采 纳该对象,该对象变化类型为delete。
[0123] >'Rule7:ifmax> 1,ChangeTypeVi=modify,andChangeTypeV= delete,thenChangeTypeO=delete,itisstoredtoChgObjectInReg. 阳124]实施实例; 阳1巧]采用VisualSl:udioC#语言,面对对象的方法,基于0GC(OpenGISConsortium) 标准,将数据层,业务逻辑层与地图显示层进行逻辑与物理上的分离,开发了境外周边地理 信息动态整合系统,并采用开源数据库化stgreS化对数据进行管理。实现了研究区域内 0SM增量数据的提取、整合与更新。
[01%] 采取数据为来自于0SM官网的全球增量数据与来自于Geof油ric的己基斯坦国家 0SMXML数据。实验基态时刻为2014年11月30日,更新时刻2015年1月30日。增量数 据为从0SM全球difff文件中提取的2014年11月30日-2015年1月30日的己基斯坦国 家0SM变化目标数据,同时采用更新时刻己基斯坦国家的0SM数据作实验对照。
[0127] 该实验首先对基态数据进行数据入库、模型转换的处理,然后对增量数据进行了 入库、模型转换处理,得到变化类型为新建、修改、删除的增量数据;然后采用上文所述增量 更新方法对基态数据和增量数据进行了增量更新操作,得到更新后的0SM数据;最后对直 接下载的0SM数据进行数据入库和模型转换操作,得到用于对比的0SM数据。
[0128] 在图3中,R表示研究区域,Cm表示被创建的对象,M。表示被修改的对象,黑色实屯、 点表示新建或者被修改了的点数据,白色空屯、点表示已经存在的点数据。Wi表示已经存在 的线数据。图中表达了线数据与研究区域之间的7中关系:相离,如C2、M2、M3(图中Ms在研 究区域外部,Ms的前一版本数据与研究区域相交);包含,如C1,Ml;点相接,如C4;部分线相 接,如咕线为研究区域边界线,如C7;相交,如C3、Ce和M4;穿越,如C 8、Cg、Mg、Me。
[0129] 在图4中,①表示该目标在原整合数据中的变化类型为新建,在新的diff文件中 的变化类型为修改,说明该目标为该时间段内的新建目标,因此其整合后的变化类型仍为 新建;②表示该目标在原整合数据中的变化类型为新建,在新的diff文件中的变化类型 为删除,说明该目标为无效目标;③表示该目标在原整合数据中的变化类型为修改,在新的 diff文件中的变化类型为修改,说明该目标在该时间段内的被多次修改,因此其整合后的 变化类型仍为修改;④表示该目标在原整合数据中的变化类型为修改,在新的diff文件中 的变化类型为删除,说明该目标在该时间段内的
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