尽管空间数据的采集和维护是GIS工程中最费时费力的,但是现实世界同一地物的数据还是经常被不同部门重复的采集。由于所用仪器、观测方法不同以及关心的内容有所侧重,这些重复采集的数据不仅定位精度可能不同,而且经常是数据内容、属性信息都不同。为了充分利用已有信息,减少数据采集的高额开销,GIS应用部门经常需要将这些不同来源的地图数据合并在一起使用,这就产生了地图合并技术,而实体匹配是地图合并的关键组成部分。 当前,在大比例尺城市地图数据库中,面状地物要素往往占有比较大的比例,如房产图,地籍图,地形图等中的建筑物或房屋实体,它们不仅是地图表达的主要内容,也是地图使用者关心的主要内容。因此,本文主要是针对城市大比例尺地图数据库中同名面实体匹配方法的研究。本文研究的主要内容和成果如下: 1、探讨地图数据库合并技术的概念、研究范畴、技术流程、典型应用以及与其它已有技术的联系和区别,并结合最新国内外研究进展,对其进行分析总结。指出理想的地图合并应该是基于组件模块的解决方案,这个模块是根据用户需求可伸展性的。并认为目前的地图合并流程一般主要包括五个过程:数据预处理、地图对准、同名实体匹配及检验、人工交互、数据合并。 2、研究地图对准方法的内容,它是为后续的同名实体匹配服务的,重点分析了其中的橡皮筋变换的发展过程、原理及算法应用,并进行了实验分析表明:尽量选取空间特征明显相同的点作为控制点,并且该控制点尽量在空间实体密集处,才可以有效减少实体之间的空间差异,控制点个数增多,效果越明显。 3、研究地图数据库合并的同名实体匹配技术,探讨各种匹配方法及特点。匹配方法可分为三种类型,即几何方法、拓扑方法、语义方法。这些匹配方法是根据各种相关的空间实体相似度来施行的。讨论面实体的相似度以及在三种匹配方法中的应用特点。 4、对城市大比例尺地图数据库面实体的匹配方法进行了试验研究,并讨论了ArcEngine的相关开发技术,提出采用面质心结合多种检验规则的几何匹配方法。用点在面内规则进行粗匹配,再结合多边形的面积和面密度进行匹配检验,最终判断匹配情况。实现了栅格面质心算法,同时提出采用ArcGIS9.0的面质心,分别使用这两种质心进行面匹配试验。 试验结果表明:对面实体进行匹配,采用面质心结合多种检验规则的几何匹配方法,优点是可以不依赖于边界点和边界线的匹配来实现,简化了匹配过程,结合的匹配检验规则容易实现,同时充分结合了ArcEngine二次开发的强大功能,并且可以解决非一对一的匹配类型。由于该方法可以使用不同的匹配检验规则,针对各种匹配情况组建特定匹配规则库,因此该方法具有灵活性、易操作性、可扩展性以及适用范围广。另外,如果地图中大多数是比较规则的面实体,用ArcGIS9.0的面质心进行几何匹配的速度快且简单方便,匹配效果与栅格质心基本相同;如果地图中大多数是复杂的不规则的面实体(如湖泊、各省市边界图等),用栅格质心进行匹配将更有效,更合适。