地貌水系三维地理信息一体化综合的研究

地理信息自动综合的实现,不仅可以降低地理信息产品的生产成本,也有利于提高其可视化的速度和精度。迄今为止，寻找等高线与水系符号自动综合的有效方法以及消除它们在综合后极易产生的诸如"等高线与河流套合不上"这类空间逻辑冲突的手段，一直是地图制图和地理信息界的研究重点和热点。本申请课题试图从三维地理信息综合的本质出发，提出地貌和水系一体化综合的新思想，把地貌和水系信息都看成是描述地表空间特征的有机整体，用申请者业已提出的3维Douglas-Peucker算法对描述地表起伏的随机三维离散点进行一体化综合，以期实现地貌和水系要素快速、正确的地理和制图综合，同时保持自然界地貌和水系要素间固有的和谐关系。对于国内外地理信息数据库中现有的地貌和水系数据间潜在的空间逻辑冲突，本课题也将提出有效的纠正方法。申请者相信，本课题的立项将对提高我国基础地理信息的数据质量和应用水平具有明显的学术价值和社会经济效益。

在执行国家自然科学基金项目“地貌水系三维地理信息一体化综合的研究”的过程中，经过了项目组内部经常性各抒己见的脑风暴，通过一系列理论研究、编程实践、方法改进、速度提高、缺陷分析、新方法、新理论的不断提出、采纳和改进，才有了今天的认识和技术。目前，我们可以得出以下结论：.（1）项目立题目的性强，有较大的理论和实践的指导意义；.（2）地貌水系三维地理信息一体化综合克服了计算机以往对水系和地貌要素自动化综合普遍出现的综合程度不易掌握、难以使制图产品标准化、等高线与河流不套合等空间逻辑冲突等问题，做到水土要素的综合程度，能“有法可依”，水土要素同步综合，综合结果能保持甚至优化等高线与水系之间本应有的协调及套合关系；.（3）通过项目编程、计算效率和精度的测试，证明了三维Douglas-.Peucker算法的各类变种对散点DEM的综合、等高线间接综合、水土一体化综合、综合结果优劣的数学判别准则、必要地貌结构线的提取和应用、点子重要性队列及“剁尾刀”的应用、自动控制综合程度的方法、水系权函数的设计等基本理论和方法是正确的；.（4）至于本项目实验中还未用到的诸如双线河、湖泊、水库等水系要素与等高线的一体化综合，原理类似，本项目所提出的理论与综合方法稍作修改，照样可用；.（5）为了使得本项目提出的方法对于真实地理数据库内的海量数据综合也具有较高的综合效率，下一步必须发展分块综合、软接边和硬接边互补采纳的技术；.（6）为了在自动化地理和地图信息的综合实践中有合理的综合指数可用，建议联合国家基础地理信息中心，另立一个项目，专门建立各系列比例尺下分类地貌综合的模型偏差标准。.我们相信：本项目研究中提出的点子重要性队列的唯一性、按地貌类型各种比例尺对应综合指数的可得性、“剁尾刀”位置调整的快速性、综合系列比例尺顺序的任意性、配合各种专题图，综合地理底图的比例尺、等高距的可塑性等，都将为我国基本系列比例尺的地理与地图信息快速综合更新和对任意比例尺数据的无级综合使用做出应有贡献，具有重大的学术、经济、社会和时间效益。应该继续深入研究，并加以产业化推广。.总而言之，我们在专业和技术上已经完成或超额完成了申请书中的预期目标，其余各项在接下来的两三年中会有成果体现。