《面向地圖綜合的多尺度空間聚類理論與方法》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：面向地圖綜合的多尺度空間聚類理論與方法
- 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
地圖空間結構模式識別是實現地圖自動綜合的一個關鍵問題。採用空間數據挖掘方法提取地圖數據中蘊含的空間結構模式是當前地圖綜合領域的一個重要研究方向。現有研究大多是對空間數據挖掘中聚類分析的簡單移植，沒有將地圖空間結構模式識別涉及的尺度依賴關係及其在地圖綜合中的尺度轉換規則融合於空間聚類分析模型中。為此，本項目結合地圖製圖的特點與地圖綜合的原則，基於人類視覺感知的生理學模型，研究一套面向地圖綜合的多尺度空間聚類的理論與方法，主要包括：（1）地圖空間結構模式的度量特徵與定量描述；（2）面向地圖綜合的空間聚類尺度特徵建模；（3）多尺度空間鄰域構建；（4）帶有約束的多尺度空間聚類；（5）多尺度空間聚類的有效性評價。通過本項目的深入研究，建立空間聚類尺度特徵與地圖綜合尺度特徵之間的關聯關係，從而為地圖綜合提供從局部到全局的多尺度空間結構模式或知識，提升地圖綜合的自動化程度和地圖綜合的質量。
結題摘要
從地圖數據中自動識別多尺度空間結構模式是地圖綜合朝著自動化、智慧型化發展需要研究的關鍵問題。當前，地圖空間結構模式識別已成為地圖綜合領域研究的熱點問題。空間聚類能夠依據空間目標幾何、拓撲與語義的相似性自動發現地圖上空間目標所構成的空間簇，這些空間簇可以視為地圖數據中隱含的空間結構模式，將直接服務於地圖綜合中的主要操作，如選取、合併、化簡及典型化等。為此，挖掘多尺度地圖空間結構模式以及這些模式與地圖綜合目標尺度間的耦合關係是地圖空間結構模式識別輔助地圖自動綜合的關鍵問題，對於揭示地圖數據信息傳遞以及提升當前地圖綜合自動化、智慧型化水平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研究了地圖空間結構模型的認知準則和定量描述，對地圖空間結構模型的認知準則及其定量化描述指標進行了系統分類，並分析了不同描述指標對地圖空間結構模式認知及提取的影響；②提出了基於人類視覺生理學感知模型的空間聚類尺度特徵建模方法，分析了地圖空間結構模式與尺度間的耦合關係；③發展了多尺度空間鄰域自適應構建方法，為多尺度地圖空間結構模式挖掘奠定了基礎；④顧及地圖上不同要素間的層次約束關係，構建了帶約束的地圖空間結構模式挖掘方法，分析了不同尺度下要素間的層次約束關係；⑤研究了地圖空間結構模式隨著尺度的變化規律，基於人類視覺感知的穩定性準則，提出了多尺度地圖空間結構模型（即空間簇）的有效性評價方法，發展了基於統計理論的聚類有效性評價指標和方法。 本項目研究的科學意義在於：挖掘多尺度地圖空間結構模式以及這些模式與地圖綜合目標尺度間的耦合關係，系統地研究多尺度空間聚類分析挖掘地圖空間結構模式的理論與方法，一方面將直接服務於地圖自動綜合的需要，提升多尺度空間資料庫構建與更新效率；另一方面亦將豐富空間聚類分析的理論方法體系，拓展空間數據挖掘理論、技術和方法在地圖製圖學領域的套用。
