一種復合式的地質圖制圖自動綜合的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及地質信息技術領域，尤其涉及一種復合式的地質圖制圖自動綜合的方法。
【背景技術】
[0002]地質圖制圖的自動綜合技術是中小比例尺地質圖編繪的核心技術，是地質學研究和各類地質勘查領域的研究熱點和前沿課題。目前普通地圖制圖自動綜合的技術較為成熟，但地質圖制圖自動綜合的技術依然在探索中。
[0003]由大比例尺地質圖，到中比例尺地質圖，再到小比例尺地質圖的制圖過程，是一個信息提取和綜合的過程，簡稱為地質圖制圖綜合過程。傳統(tǒng)的地質圖制圖綜合，采用手工作業(yè)方式，周期長、效率低、精度低、勞動強度大。隨著計算機輔助設計(CAD)技術和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術的發(fā)展，地質圖的生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大變化，特別是地質圖數(shù)據(jù)庫和國家空間數(shù)據(jù)基礎設施的相繼建立，使得地質圖制作和更新的速度和效率大大提高。然而，能實現(xiàn)數(shù)字化環(huán)境下的地質圖制圖自動綜合，縮短關聯(lián)圖幅的不同尺度地質圖的生產(chǎn)周期，實現(xiàn)多種尺度的地質圖數(shù)據(jù)庫一體化快速更新的技術至今仍未見到，許多探索性成果還不具備實用價值。
[0004]鑒于以上情況，申請者從地質圖及地質圖綜合的特點出發(fā)，基于工作流和多智能體技術，探索并設計出了一種具備實用價值的地質圖自動制圖綜合的概念模型，以及基于該模型的地質圖自動制圖綜合新方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種復合式的地質圖制圖自動綜合的方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種復合式的地質圖制圖自動綜合的方法，包括以下3個階段:
I)源地質圖結構分析
首先對地質圖自動綜合的數(shù)據(jù)源進行結構分析，根據(jù)地質圖制圖綜合的用途、類型、t匕例尺、制圖區(qū)域和地質數(shù)據(jù)，如斷層和巖性單元，并以地形圖作為底圖；采用工作流系統(tǒng)管理下的人機交互工作方式，形成確定圖面地質要素類、要素群及其空間、語義關系的A類約束；所述A類約束是指源地質圖結構分析階段得到的一系列的制圖綜合規(guī)則和數(shù)據(jù)目錄，包括研究區(qū)域內在制圖綜合過程中需要予以保留的地質對象、各類對象的優(yōu)先級和具體的制圖綜合操作；A類約束一方面是從研究區(qū)域的地質特點、地質要素類的空間和語義關系進行合理的推斷得到，另一方面通過與地質專家的反復溝通獲取。該類約束主要作用于接下來的地質圖綜合階段。
[0007]第一階段輸出的結果是要素類目錄，即形成對下一階段制圖綜合的A類約束，包含了要保留的要素類信息及要素的分類方案。這一階段采用知識應用的人機交互工作方式，并采用工作流系統(tǒng)對交互式操作進行管理。
[0008]2)源地質圖制圖自動綜合
第一階段分析結果的基礎上，使用來自第一階段的數(shù)據(jù)(地質圖制圖綜合的用途、類型、比例尺、制圖區(qū)域和地質數(shù)據(jù))，確定每類地質要素具體的制圖綜合算子，采用附加的降維目錄，來決定對象最小清晰度的閾值并考慮比例尺要素之間的最小距離，遵循B類約束和A類約束并將地質要素作為智能體，采用多智能體技術實現(xiàn)圖面地質要素的綜合。通過反復的實驗，來決定對象最小清晰度的閾值和顧及比例尺的要素之間的最小距離，逐步完成地質圖制圖的自動綜合，最終得到清晰的、比例尺縮小一個檔次的地質圖。
[0009]所述B類約束指地質圖綜合階段的幾何降維約束、拓撲約束、過程約束(如算子的執(zhí)行順序、算法選擇和參數(shù)的取值)和語義約束，這些約束主要通過幾何、語義分析及反復的試驗得到；
3)目標地質圖格式標準化
在完成源地質圖的制圖綜合的基礎上，對所得到的小一個檔次比例尺的目標地質圖，基于C類約束進行文本符號標注、顏色和花紋的確定，以及圖面的可讀性檢查，并制定文本符號目錄、點和線符號目錄、多邊形的顏色和花紋目錄，以及相關的顯示規(guī)則；所述C類約束指目標地質圖格式化過程中要遵循的幾何要素符號化規(guī)則、文字標注規(guī)則、衡量圖面負載量的規(guī)則、基于視覺平衡和圖件主題的面要素賦色規(guī)則等、基于地質圖類別的頁面布局規(guī)則。
[0010]C類約束對得到符合地質圖表達習慣且視覺效果良好的地質圖至關重要。該類約束主要從現(xiàn)有的地質圖制圖規(guī)范、互聯(lián)網(wǎng)地質圖制作標準等規(guī)范性文件中得到。
[0011]按上述方案，在上述各個階段中，都采用工作流的管理方式，實現(xiàn)與決策支持算法交互式結合；采用智能化方式把地質專家和制圖專家的知識結合起來，基于多智能體系統(tǒng)實現(xiàn)地質圖制圖綜合的自動化。
[0012]按上述方案，所述第一階段中，A類約束采用工作流系統(tǒng)管理下的人機交互工作方式得到:一方面從研究區(qū)域的地質特點、地質要素類的空間和語義關系進行推斷得到，另一方面通過地質專家的指導獲取。
[0013]按上述方案，所述第二階段中，B類約束通過對來自第一階段的數(shù)據(jù)進行幾何、語義分析及有限次的試驗得到。
[0014]按上述方案，所述第三階段中，C類約束從現(xiàn)有的規(guī)范性文件中得到，規(guī)范性文件包括地質圖制圖規(guī)范、互聯(lián)網(wǎng)地質圖制作標準。
[0015]按上述方案，在第二階段還包括對每一步(次)的綜合結果進行評估的步驟，用于保證制圖綜合的幾何形態(tài)、語義信息和圖示效果的正確性。
[0016]按上述方案，在第二階段中采用多智能體技術來解決制圖沖突，并用違背約束最少的狀態(tài)作為最終的地質圖結果。
[0017]按上述方案，在第二階段中在進行基于降維目錄的地質要素綜合時，引入了點符號并對其拓撲關系進行明確定義，用于防止點對象在綜合后出現(xiàn)與多邊形邊界交叉或者移出多邊形。
[0018]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明有效的解決了地質圖制圖自動化綜合中兼顧幾何形態(tài)與語義信息難題，有效地提高了各種地質圖制圖綜合的速度、效率和精度。根據(jù)本發(fā)明方法生成的概念模型和技術，可以在各種地質圖的制圖綜合專業(yè)軟件中推廣應用。
【附圖說明】
[0019]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例的方法流程示意圖；
圖2是本發(fā)明關于面向過程與面向對象的復合式地質圖自動綜合概念模型；
圖3是本發(fā)明第二階段基于約束的面向對象的自動綜合方法示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明提供的地質圖制圖自動綜合的方法是:通過源地質圖結構分析、原地質圖制圖綜合和目標地質圖格式標準化三個階段，實現(xiàn)地質圖制圖過程的自動綜合。
[0022]其具體操作步驟和操作內容如下，如圖1所示:
1.源地質圖結構分析階段
在這個階段，輸入的數(shù)據(jù)一般是地質專題數(shù)據(jù)，例如斷層和巖性單元，并以地形圖作為底圖。這個階段輸出的結果是要素類目錄，包含了要保留的要素類信息