多源多尺度矢量道路网协调一致性模式匹配研究

多源、多尺度矢量道路网的自动匹配是指在不同来源、不同尺度但覆盖相同区域的矢量道路网中准确识别同名道路要素对应关系的过程，它为矢量道路网数据的信息融合，变化更新以及建立多重表达空间数据库等奠定了重要基础。针对现有道路网匹配方法难以准确识别多源、多尺度环境下矢量道路网各种复杂匹配关系的不足，本项目依据格式塔心理学原则，将着眼整体的全局匹配策略与兼顾部分的局部匹配策略相结合，建立矢量道路网的协调一致性优化匹配模型；利用概率松弛法并辅之以匹配区域的合理划分实现对该匹配模型的快速解算，并进而实现多源、多尺度矢量道路网同名道路的协调一致性匹配；通过对道路交叉口制图综合规律的总结和归纳，建立多尺度道路交叉口综合模式库，利用结构模式匹配方法实现多尺度道路交叉口复杂对应关系的准确匹配；通过对匹配结果协调一致性以及空间模式相似性的综合评判，快速引导定位错误匹配结果，并给出匹配结果的迭代检核与修正机制。

本项目针对多源、多尺度矢量道路网的自动匹配问题展开了研究工作，提出了基于协调一致性策略的道路网自动匹配方法及其评估机制，从而能够确保对多源、多尺度道路网进行数据融合和集成。本项目依据格式塔心理学原则，将着眼整体的全局匹配策略与兼顾部分的局部匹配策略相结合，建立矢量道路网的协调一致性优化匹配模型；利用概率松弛法并辅之以匹配区域的合理划分实现对该匹配模型的快速解算，并进而实现多源、多尺度矢量道路网同名道路的协调一致性匹配；通过对道路交叉口制图综合规律的总结和归纳，建立多尺度道路交叉口综合模式库，利用结构模式匹配方法实现多尺度道路交叉口复杂对应关系的准确匹配；通过对匹配结果协调一致性以及空间模式相似性的综合评判，快速引导定位错误匹配结果，并给出匹配结果的迭代检核及修正机制。.本项目还对大规模浮动车数据进行了数据挖掘研究，针对大规模浮动车数据量庞大，地图匹配时对实时性要求高的特点，提出了一种离线计算与在线匹配相结合的浮动车实时局部地图匹配方法。在充分分析现有道路网自动更新所面临问题的基础上，通过对大规模浮动车轨迹点数据的数据挖掘，研究了利用数学形态学和数字图像处理等方法对道路网进行变化检测和更新的方法。.在整个项目研究期间内，项目组共发表12篇学术论文，其中EI收录期刊论文3篇，EI收录会议论文1篇，中文核心期刊8篇。成功申请中华人民共和国软件著作权两项，正在申请中华人民共和国国家发明专利二项，正在出版学术专著一部。.项目组成员积极推广项目研究成果，先后向多个国内地理信息系统领域知名公司进行了成果展示，包括高德、思维图新等，并在河南省地理信息测绘局基础地理信息中心天地图数据融合工程中部分成功应用本项目研究成果。