面向全自动地图综合的空间相似关系理论

       多尺度矢量地图数据库是国家空间数据基础设施的核心内容，也是国家经济、国防和军事建设的空间定位基础和重要战略物资，其建设传统上采用“多库多版本”方式，即同时保存多个比例尺的地图数据。这种建库方式浪费人财物力，且数据冗余度大、一致性差、更新困难。理想建库方式是基于地图综合技术的“一库多版本”方式，由一种较大比例尺（“一库”）地图自动生成多个较小比例尺（“多版本”）地图。

       自动地图综合研究虽然在最近半个世纪取得了许多成果，但由于多尺度信息表达的复杂性、人类对地图认知的局限性等原因，其仍然是地图学界的“国际难题”，至少还有3个待解的瓶颈问题：

（1）地图综合算法的自动化：有些地图综合算法带有参数，导致执行中的人工介入。前期研究表明，算法中的参数值与地物综合前后的相似度具有函数依赖关系，参数值的确定依赖于相似度的计算。

（2）综合过程的自动控制：关键在于判断地图综合的阶段性成果是否所需的最终结果，也即其与用户期望结果的相似程度是否在用户接受的范围内。此判断过程依赖于地图的比对，故其为地图相似度的计算过程。

（3）综合结果的自动评价：本质是把计算机综合结果与制图人员脑海中已有的标准结果进行比较，来确定其是否达到用户的预想。这个判断过程的核心问题是地图的相似度计算。

       综上可知，自动地图综合3个关键问题的解决依赖于空间相似关系的基础理论。因此，本项目将首先系统研究空间相似关系理论，包括同尺度空间不同目标或目标群之间的相似度计算方法、多尺度空间同一目标或者目标群的相似度计算方法、地图比例尺与相似度的函数关系等，然后以其为基础解决地图综合算法、综合过程和综合结果评价的自动化问题，为全自动地图综合技术的实现奠定理论基础和提供方法支撑。

       研究内容之间的关系如图3所示：空间相似关系理论是研究的基础，为地图自动综合方法服务。在空间相似关系理论中，同尺度空间相似关系和多尺度空间相似关系是并列关系，也是研究相似度与比例尺关系的基础；自动综合算法、过程自动控制和结果自动评价是相对独立的并行关系，共同构成了地图自动综合的方法体系。