云计算环境下基于连续主体场景构建的地形动态综合关键技术研究

近几年来，云（计算）海（量数据）相关技术的迅猛发展为实时动态综合的在线式地图服务实现提供了可预前景，同时也对传统综合方法的云端适应性提出挑战。对此，本研究以地貌、水系和道路三种连续地形要素为研究对象，提出：在现有综合算法基础上，进行语义强化的场景组织、场景综合和连续场景匹配的关键技术研究，以实现符合云计算环境的在线式地图综合任务。即：通过对各地形要素的语义特征、几何特征以及版本特征的结构化解析，为多层次动态综合提供结构框架；通过局部场景的构建和协调综合算法改进，为多层次动态综合提供计算基础；通过地形连续场景的分层次调度和逐层误差配赋、化简算法，将分散化的综合计算进行匹配衔接，最终实现适用于云计算环境的连续地形要素动态综合。

本研究以地貌、水系等连续地形要素为研究对象，提出：在现有综合算法基础上，进行语义强化的场景组织、场景综合和连续场景匹配的关键技术研究，以实现符合云计算环境的在线式地图综合任务。即：通过对各地形要素的语义特征、几何特征以及版本特征的结构化解析，为多层次动态综合提供结构框架；通过局部场景的构建和协调综合算法改进，为多层次动态综合提供计算基础；通过地形连续场景的分层次调度和逐层误差配赋、化简算法，将分散化的综合计算进行匹配衔接，最终实现适用于云计算环境的连续地形要素动态综合。.本课题已顺利完成原定计划，取得的主要成果如下：.（1）对典型地貌（喀斯特地貌）样区的地貌特征和水系特征进行分析，提出了相应的语义层次分解方案，构建典型地貌主体单元的语义-空间模板，并给出了基于面向对象的数据组织模型；根据典型地貌的语义内涵，将地表分为具有完整语义的地貌单元，并根据地图可视化原则提出了一种地貌空间特征典型化的综合算法；.（2）从地形数据的语义认知角度，将水系要素的地形高程数据与DEM数据进行融合，建立水系流域层次结构特征的提取模型，进行水系特征与地貌特征的单帧场景协同综合，并提出了一套保持流水特征与地貌形态拓扑一致性的化简算子；.（3）基于地形要素多尺度版本管理机制，提出空间维（二维）与尺度维（一维）叠加的三维索引空间模型，并在此基础上给出一种可量化的尺度到目标形态特征细节层次的关联算法，可实现在单帧场景连续综合过程中根据目标比例尺来动态定位综合任务层，为综合算子的调度提供依据；.（4）基于开源网络服务发布的Hadoop云计算平台与Map/Reduce分布式运算模型，建立多机协同计算在线实验平台，并初步实现了单帧场景渐进式连续综合的版本管理和数据调度功能；.（5）就地貌与水系一体化综合关键技术申请了专利一项，目前正处于公示阶段；发表学术论文6篇，其中EI源刊3篇，核心期刊论文4篇，会议论文2篇。另有1篇SCI正在评审中。培养博士后3名，博士研究生2名，硕士研究生4名。.本项目真正从操作层而不是概念层实现了分层次综合和分布式综合，丰富了地图综合的理论方法实践体系，为云计算环境下的地图综合运行模式提供了可行方案，为全功能、在线式地图服务的实施创造了条件。