《多尺度地圖空間信息定量度量的層次理論與方法》是依託中南大學，由鄧敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多尺度地圖空間信息定量度量的層次理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄧敏
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地圖空間信息度量是現代製圖學與地理信息科學領域的一個重要研究課題。當前相關研究主要基於經典的Shannon信息熵，考慮地圖空間目標幾何、專題和拓撲分布信息，而沒有考慮空間目標本身幾何形態複雜性和目標鄰域結構特徵差異性產生的信息，以及空間目標幾何、專題、拓撲之間組合分布信息。為此，本項目基於地圖空間結構認知，將複雜的地圖空間信息度量問題分解為目標層次、鄰域層次、類層次和地圖層次，並分別研究各層次的多尺度地圖空間信息定量度量模型與方法，主要包括：（1）地圖空間結構特徵描述方法；（2）結構特徵多樣性和差異性表達方法；（3）地圖空間信息度量模型；（4）地圖空間信息量尺度變化分析。本項目研究一方面將建立更準確、合理的地圖信息度量模型與方法，揭示地圖信息量隨尺度的變化規律；另一方面，提出的理論與方法可延伸套用於地圖綜合選取標準與質量評價、移動地圖服務與可視化、地圖信息傳輸、多尺度地圖級聯更新等方面。
結題摘要
目前，世界各國已經建立了多種比例尺的地圖資料庫。地圖空間信息度量是現代製圖學與地理信息科學領域的一個重要研究課題。如何衡量這些多尺度地圖產品的合格性和維護這些多尺度地圖的現勢性已成為兩個迫切需要解決的問題。至於前者，雖然已有一些質量評價指標，如位置精度、屬性精度、一致性等，但並沒有從地圖資訊理論的角度進行研究分析，並建立相關評價標準和指標。至於後者，在進行級聯更新時需要判斷什麼類型的信息必須從較大比例尺中選取，以及計算信息量的變化程度。簡而言之，這兩個主要問題都需要計算每個尺度地圖載負的信息容量以及描述不同尺度地圖之間信息量的相互關係。因此，定量描述每一個尺度的地圖信息以及不同尺度之間地圖信息的變化對於多尺度表達和級聯更新都具有十分重要的理論與套用價值。 本項目的主要研究內容包括：①研究了多尺度地圖空間信息的本質特性和基本特點，對地圖空間信息內容進行了分類，構建了地圖空間信息量的度量準則；②提出了空間要素的結構特徵識別方法，構建了空間要素的空間信息度量模型，分析了空間要素信息度量隨尺度變化的基本規律；③發展了專題地圖空間結構特徵提取的層次空間聚類方法，構建了專題圖空間信息量的層次度量模型和計算方法，進而分析了專題圖空間信息量隨尺度變化的基本規律；④將地圖空間信息度量模型套用於地圖信息傳輸和地圖綜合，發展了基於空間信息量的地圖空間信息漸進性傳輸控制方法以及地圖綜合算法性能評價與質量評價方法，構建了相應的定量描述指標。 本項目研究成果的科學意義在於：揭示了地圖空間信息量隨尺度的變化規律，一方面可以為地圖設計、地圖分析評價提供依據，也為地圖綜合提供選取標準，通過研究不同比例尺地圖上的最佳信息量, 控制地圖綜合的質量指標，實現尺度自適應選擇；另一方面，從資訊理論的角度解決了地圖綜合過程中信息傳遞的協調或控制問題，也為地圖綜合算法的最佳化和定量評價提供了理論依據。
