[发明专利]一种区域地理空间数据融合方法

说明书

本发明公开了一种区域地理空间数据融合方法，包括以下步骤：一、地理空间要素选取原则；包括唯一性原则、几何精度原则、现势性原则、比例尺适合原则和坐标系相同原则；二、地理空间矢量数据集成；三、地理空间矢量数据融合；（1）同名实体的匹配和识别；（2）地理空间矢量数据几何位置融合；（3）地理空间矢量数据属性融合。地理空间矢量数据融合研究从不同数据源，不同数据精度和不同数据模型的地理空间矢量数据中抽取所需要的信息，按照用户新的应用需求构建新的空间数据，这不仅能降低地理数据的生产成本，加快现有地理信息更新速度，对提高现有地理空间数据质量也具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种融合方法，具体是一种区域地理空间数据融合方法。

背景技术

与地理空间矢量数据融合研究内容相关的是地图合并，最早的GIS环境下地图合并始于20世纪80年代中期，为了提高两部门的数据质量，消除误差以及交换属性和实体信息，美国地质测量局(USGS)和美国人口调查局合作进行了地图合并技术的研究，并成功开发了世界上第一个地图制图自动合并系统，之后许多学者进行了相应的研究。Cobb等讨论了美国矢量数据标准格式文件VPF之间的合并技术，Walter和Fritsch研究了欧洲地理数据文件GDF和德国地形图空间数据库ATKIS的合并技术，侧重讨论了两类图中道路实体的匹配问题。Filin和Doytsher研究了线状地形要素的合并技术；Lemarie和Raynal提出应建立一个通用的地理数据库合并工具库。1996年地图合并技术被美国UCGIS列为十个优先研究的课题之一“数据采集和集成”中的主要研究子课题。

GIS软件供应商也开始逐步提供用于地图合并的操作或工具，像Arc/Info中的MATCHCOVER，TRANSFER等命令。1990年GIS/Trans公司推出了基于ArcInfo的地图合并系统GIS/T-Conflate；而后1998年ESEA公司也推出了自己的地图合并系统ECS。

美国陆军工程研究与开发中心所属的测绘工程中心在2003财年申请了名为“地理空间信息集成与生产工具(GIIGT)”的研究计划。该计划的目的是生产一种工具，用于集成、管理和开发利用多源影像、要素和高程数据，实现相关地理信息的“最佳组合”。该项目研究和开发的重点是空间数据的集成和管理，它与国防部、工业界和大学的其它相关研究是配套的，目的是通过为指挥官、士兵和决策者提供所有关联地理空间数据的“最佳组合”，从而具备超级战场环境感知能力，卓越的机动能力和高比例的存活率。这种能够提供最佳地理空间信息的能力，使得广大的地面指挥员不管是在国内还是在国外、不管是作战还是救灾，都能做到“运筹帷惺，决胜千里”。其中有一项子项目“地理空间特征融合”，该子项目就是要开发一些软件工具，使用户能够在多个数据集之间进行矢量特征表示法的自动匹配和链接，从多渠道为用户提供“最好的空间和属性信息”。由此看出矢量数据融合是这种“最佳组合”研究内容的关键部分之一。

位于Stennis航天中心的海军研究实验室的数字制图、海图和大地测量组承担了“地理空间数据库(GIDB)”项目。项目目标是综合地理空间数据库的源数据，包括矢量特征数据、影像数据、地形数据及3D或4D数据。其Agent框架可用于完成连续地、自动地更新数据库，合并被集成的数据、监控增加到数据库中的数据质量。Agent被分为许多类，其中，集成Agent用于将新数据融合到现有的数据库模式中。它能智能地分析数据模式，决定以下的情况：(1)是否现存的数据库类包含新数据；(2)是否有非常相似的数据库类，新数据很容易就可以转换为此数据库拥有的格式；(3)数据库模式应该有计划地、自动地扩展为处理新数据格式。融合Agen七研究当数据库要更新时，能连续地、循环地检查融合中存在的问题。原始数据融合组件的集成对于确保用户可以得到最好质量的数据是非常重要的。2002年完成了集成Agent原型的设计与实现，融合Agent原型于2003年完成。美国陆军的“地形科学基础研究计划”最近已经设定了地理信息科学研究的重点领域，即在更高的认知层次上，探索空间数据和信息的融合问题，以帮助理解战场空间环境对军事作战的影响。