基于格式塔理论的岛群空间分布模式识别与提取

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随着地图制图综合技术的快速发展,海图数字化以及海洋信息化建设的深入研究,数字环境下海图自动制图综合已经成为当前海洋地理信息系统的研究热点。岛礁作为海图中重要的要素,因为其具有几何形态的多变性、空间分布的多样性、属性意义的复杂性,战略意义重要性等特点,已经成为海图制图综合研究的重点和难点。现有的岛群制图综合研究大多数是将岛群视为空间分布的点群来进行聚类分析,忽略了岛屿自身的形状特征和分布模式,不能更加准确的进行模式的识别与提取。而近几年来,一些研究人员基于格式塔理论对空间要素的分布模式进行了研究,这种空间模式的识别手段可以识别出地图中不同分布模式的要素群。因此,论文开展了基于格式塔理论的岛群空间分布模式的识别与提取的研究,同时将岛群视为多边形要素群,这样可以充分顾及到岛屿自身的形状特征和分布模式,进而对不同分布模式的岛群进行了识别与提取,并与人工划分的结果进行对比,验证了基于格式塔理论的空间分布模式识别于提取对于岛群制图综合的可行性,本文主要研究内容如下:  (1)岛群面状分布模式的识别与提取。首先,求得单个岛屿的最小外接矩形和缓冲区;在缓冲区的基础上,根据空间邻近关系的邻近要求,构成岛群的空间邻近图,并基于邻近图构成最小生成树;然后,根据种子点选取要求,在MST树上选择合适的种子点,利用种子点构成岛群的Voronoi图和凸包,对具备面状分布模式的岛群进行识别与提取。  (2)岛群线性分布模式的识别与提取。在面状模式分布中构成的MST树的基础上,从岛屿分布的邻近性、延展性、直线性等格式塔理论的特征出发,依据同质性、单连通性以及直线性原则对构成的MST树进行相应的剪枝处理,从而获得岛群的线性空间分布结构。  (3)利用ArcGIS Engine10.0与微软.NET Framework4.0平台,采用C#语言根据算法的要求进行实验平台开发。在实验开始前,首先分别对模拟数据和真实岛群数据进行人工划分,保留人工划分的结果。进而在算法平台的基础上分别对模拟数据和真实数据进行测试,最终将算法测试的结果与人工划分的结果进行对比,用来检验算法的可行性。
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