一種復(fù)合式的地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合式的地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)圖制圖的自動(dòng)綜合技術(shù)是中小比例尺地質(zhì)圖編繪的核心技術(shù)，是地質(zhì)學(xué)研究和各類地質(zhì)勘查領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿課題。目前普通地圖制圖自動(dòng)綜合的技術(shù)較為成熟，但地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的技術(shù)依然在探索中。
[0003]由大比例尺地質(zhì)圖，到中比例尺地質(zhì)圖，再到小比例尺地質(zhì)圖的制圖過(guò)程，是一個(gè)信息提取和綜合的過(guò)程，簡(jiǎn)稱為地質(zhì)圖制圖綜合過(guò)程。傳統(tǒng)的地質(zhì)圖制圖綜合，采用手工作業(yè)方式，周期長(zhǎng)、效率低、精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)圖的生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大變化，特別是地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的相繼建立，使得地質(zhì)圖制作和更新的速度和效率大大提高。然而，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化環(huán)境下的地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合，縮短關(guān)聯(lián)圖幅的不同尺度地質(zhì)圖的生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)多種尺度的地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)一體化快速更新的技術(shù)至今仍未見(jiàn)到，許多探索性成果還不具備實(shí)用價(jià)值。
[0004]鑒于以上情況，申請(qǐng)者從地質(zhì)圖及地質(zhì)圖綜合的特點(diǎn)出發(fā)，基于工作流和多智能體技術(shù)，探索并設(shè)計(jì)出了一種具備實(shí)用價(jià)值的地質(zhì)圖自動(dòng)制圖綜合的概念模型，以及基于該模型的地質(zhì)圖自動(dòng)制圖綜合新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種復(fù)合式的地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合式的地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的方法，包括以下3個(gè)階段:
I)源地質(zhì)圖結(jié)構(gòu)分析
首先對(duì)地質(zhì)圖自動(dòng)綜合的數(shù)據(jù)源進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)地質(zhì)圖制圖綜合的用途、類型、t匕例尺、制圖區(qū)域和地質(zhì)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(jī)交互工作方式，形成確定圖面地質(zhì)要素類、要素群及其空間、語(yǔ)義關(guān)系的A類約束；所述A類約束是指源地質(zhì)圖結(jié)構(gòu)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(nèi)在制圖綜合過(guò)程中需要予以保留的地質(zhì)對(duì)象、各類對(duì)象的優(yōu)先級(jí)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(zhì)特點(diǎn)、地質(zhì)要素類的空間和語(yǔ)義關(guān)系進(jìn)行合理的推斷得到，另一方面通過(guò)與地質(zhì)專家的反復(fù)溝通獲取。該類約束主要作用于接下來(lái)的地質(zhì)圖綜合階段。
[0007]第一階段輸出的結(jié)果是要素類目錄，即形成對(duì)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(shí)應(yīng)用的人機(jī)交互工作方式，并采用工作流系統(tǒng)對(duì)交互式操作進(jìn)行管理。
[0008]2)源地質(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合
第一階段分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用來(lái)自第一階段的數(shù)據(jù)(地質(zhì)圖制圖綜合的用途、類型、比例尺、制圖區(qū)域和地質(zhì)數(shù)據(jù))，確定每類地質(zhì)要素具體的制圖綜合算子，采用附加的降維目錄，來(lái)決定對(duì)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(zhì)要素作為智能體，采用多智能體技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖面地質(zhì)要素的綜合。通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，來(lái)決定對(duì)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(zhì)圖制圖的自動(dòng)綜合，最終得到清晰的、比例尺縮小一個(gè)檔次的地質(zhì)圖。
[0009]所述B類約束指地質(zhì)圖綜合階段的幾何降維約束、拓?fù)浼s束、過(guò)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(yǔ)義約束，這些約束主要通過(guò)幾何、語(yǔ)義分析及反復(fù)的試驗(yàn)得到；
3)目標(biāo)地質(zhì)圖格式標(biāo)準(zhǔn)化
在完成源地質(zhì)圖的制圖綜合的基礎(chǔ)上，對(duì)所得到的小一個(gè)檔次比例尺的目標(biāo)地質(zhì)圖，基于C類約束進(jìn)行文本符號(hào)標(biāo)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(hào)目錄、點(diǎn)和線符號(hào)目錄、多邊形的顏色和花紋目錄，以及相關(guān)的顯示規(guī)則；所述C類約束指目標(biāo)地質(zhì)圖格式化過(guò)程中要遵循的幾何要素符號(hào)化規(guī)則、文字標(biāo)注規(guī)則、衡量圖面負(fù)載量的規(guī)則、基于視覺(jué)平衡和圖件主題的面要素賦色規(guī)則等、基于地質(zhì)圖類別的頁(yè)面布局規(guī)則。
[0010]C類約束對(duì)得到符合地質(zhì)圖表達(dá)習(xí)慣且視覺(jué)效果良好的地質(zhì)圖至關(guān)重要。該類約束主要從現(xiàn)有的地質(zhì)圖制圖規(guī)范、互聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)圖制作標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范性文件中得到。
[0011]按上述方案，在上述各個(gè)階段中，都采用工作流的管理方式，實(shí)現(xiàn)與決策支持算法交互式結(jié)合；采用智能化方式把地質(zhì)專家和制圖專家的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，基于多智能體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)圖制圖綜合的自動(dòng)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(jī)交互工作方式得到:一方面從研究區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)、地質(zhì)要素類的空間和語(yǔ)義關(guān)系進(jìn)行推斷得到，另一方面通過(guò)地質(zhì)專家的指導(dǎo)獲取。
[0013]按上述方案，所述第二階段中，B類約束通過(guò)對(duì)來(lái)自第一階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何、語(yǔ)義分析及有限次的試驗(yàn)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(zhì)圖制圖規(guī)范、互聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)圖制作標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]按上述方案，在第二階段還包括對(duì)每一步(次)的綜合結(jié)果進(jìn)行評(píng)估的步驟，用于保證制圖綜合的幾何形態(tài)、語(yǔ)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(shù)來(lái)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(zhì)圖結(jié)果。
[0017]按上述方案，在第二階段中在進(jìn)行基于降維目錄的地質(zhì)要素綜合時(shí)，引入了點(diǎn)符號(hào)并對(duì)其拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行明確定義，用于防止點(diǎn)對(duì)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(zhì)圖制圖自動(dòng)化綜合中兼顧幾何形態(tài)與語(yǔ)義信息難題，有效地提高了各種地質(zhì)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(shù)，可以在各種地質(zhì)圖的制圖綜合專業(yè)軟件中推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程示意圖；
圖2是本發(fā)明關(guān)于面向過(guò)程與面向?qū)ο蟮膹?fù)合式地質(zhì)圖自動(dòng)綜合概念模型；
圖3是本發(fā)明第二階段基于約束的面向?qū)ο蟮淖詣?dòng)綜合方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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(zhì)圖制圖自動(dòng)綜合的方法是:通過(guò)源地質(zhì)圖結(jié)構(gòu)分析、原地質(zhì)圖制圖綜合和目標(biāo)地質(zhì)圖格式標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)圖制圖過(guò)程的自動(dòng)綜合。
[0022]其具體操作步驟和操作內(nèi)容如下，如圖1所示:
1.源地質(zhì)圖結(jié)構(gòu)分析階段
在這個(gè)階段，輸入的數(shù)據(jù)一般是地質(zhì)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(gè)階段輸出的結(jié)果是要素類目錄，包含了要保留的要素類信息