摘要：針對輪廓模糊建筑物多邊形的化簡問題，提出一種基于特征邊重構(gòu)的建筑物化簡方法。該方法定義了建筑物的主方向和控制其整體結(jié)構(gòu)的特征邊，以保持建筑物的規(guī)則形態(tài)。首先利用統(tǒng)計加權(quán)方法計算建筑物的主方向，基于主方向?qū)ㄖ飯?zhí)行直角化操作。然后按照特征邊的定義檢測直角化建筑物的特征邊，將特征邊組合并抽象出幾種局部結(jié)構(gòu)，建立重組規(guī)則。最后通過判別特征邊組合的空間關(guān)系，選擇合適的結(jié)構(gòu)重組規(guī)則來化簡建筑物。結(jié)合真實數(shù)據(jù)進行多組試驗，結(jié)果表明該方法有效還原了建筑物的直角特征，面積和形狀保持良好，適用性強。關(guān)鍵詞：建筑物化簡特征邊局部重構(gòu)直角化主方向SimplificationmethodofbuildingpolygonbasedonfeatureedgesreconstructiontlineDefinitionsposedtowhichisstractedintoarefoundintherightshipofletosimplifyyofthebuildingpolygoneffectively,maintaintheareaandtheoverallshapestructure,andholdhighreliabilityandpracticability.Keywords:buildingsimplificationfeatureedgelocalreconstructionright-anglemaindirection折線構(gòu)成，直角此類輪廓模糊建筑物的化簡問題?；喦昂竺娣e和拓撲結(jié)構(gòu)[8-9]。此類基于多邊形連續(xù)的局部結(jié)構(gòu)構(gòu)建的規(guī)則，并不適用于輪廓模糊的建筑乘平差方法[10]從全局上控制各點的移動，在建筑物化簡中的應用有一定的優(yōu)勢。文獻[11]將建筑物多邊形輪廓點進行分組，進而用最小二乘平差模型擬合組內(nèi)各點以實現(xiàn)化簡，針對不同目標，該條件權(quán)重的敏感度較高。模板匹配方法[13]通過對目標建筑物抽象概括，建立模和分布模式，普適性較差?？紤]到建筑物作為人工構(gòu)造，具有特定的幾何特1基于主方向的直角化方法建筑物多邊形面積和形狀的基礎(chǔ)上，直角化減少了誤差，提供了更多的可用信息。本文采用的直角化方法從幾何角度入手，逐個檢查多邊形每個內(nèi)角，利用主方向作為控制，將某邊旋轉(zhuǎn)一個角度，使相鄰線段垂1.1規(guī)則化空間關(guān)系將多邊形輪廓點集合中的相鄰兩點構(gòu)成的邊視為一個向量，則建筑物多邊形為由一系列向量構(gòu)成的若1.2主方向有優(yōu)越性。統(tǒng)計加權(quán)方法[16]計算主方向考慮多邊形每條邊的方向和長度，避免了長邊誤差的干擾，其描述對于每條邊貢獻值的總和。O計算其最長邊方向和統(tǒng)計加權(quán)方向。如圖2所示，其中紅線為最長1.3直角化規(guī)則b的建筑物群，計算兩種方向斜率的方差，統(tǒng)計加權(quán)方向斜率方差低于最長足規(guī)則化空間關(guān)系，判斷兩邊與主方向的關(guān)系，以主方向為基準進行直(1)若兩邊共線或趨于平行，則移除中間點，如圖3(a)所示。(2)若兩邊趨于垂直，其中一邊與主方向平行或垂直，將另一邊繞其中點旋轉(zhuǎn)至二者垂直，如圖(3)若兩邊趨于垂直，其中一邊與主方向趨于平行或趨于垂直，將其繞端點旋轉(zhuǎn)至主方向或主方向(4)若兩邊趨于垂直，且兩邊均不與主方向接近平行或垂直，將較短邊繞中點旋轉(zhuǎn)至二者垂直。2基于特征邊重構(gòu)的建筑物化簡方法2.1特征邊分組作為約束對建筑物輪廓進行了詳細的劃分[18]。設(shè)定邊長l(1)遍歷建筑物多邊形點集合，判斷相鄰兩點間線段與主方向的空間關(guān)系并計算兩點間距，若該線}。[16,17;19,20],[19,20;21,22],[21,22;1,2]}。2.2重組原則基于特征邊組合的判別和重組來化簡建筑物多邊形，基本目標是實現(xiàn)建筑物多邊形與影像建筑物邊由于特征邊與主方向的關(guān)系多為平行或垂直，待化簡弧段兩側(cè)特征邊的空間關(guān)系組合可抽象為3V處理規(guī)則，并進行相應處理，其過程和3結(jié)果評估評估數(shù)據(jù)是否滿足制圖規(guī)范。由于區(qū)域地理特征差別和簡化結(jié)果的不確、面積變化率3.1直角占比為評估直角化和化簡方法還原直角特征的有效性，統(tǒng)計直角占總角數(shù)的比例，本文稱之為直角占4試驗與分析fBspp4.1角度閾值選擇受建筑物形態(tài)多樣性及數(shù)據(jù)源精度的影響，并非所有建筑物多邊形均可進行直角化處理。本文以面原圖形，不對其進行化簡。設(shè)icsβ5°10°15°20°25°30°35°40°直角占比40.4β5°10°15°20°25°30°35°40°未化簡占比33.14.2化簡效果評估以高分辨率遙感影像作為數(shù)據(jù)源提取建筑物，能較好地反映其細節(jié)信息。許多學者就遙感影像分辨率與地圖制圖比例尺之間的關(guān)系進行了研究。結(jié)果表明，空間分辨率優(yōu)于10m的遙感影像對應的制圖比cdes2l/m2125/(%)雜、點數(shù)較多的建筑物和形狀簡單的建筑物，基于特征邊重構(gòu)的化簡方法都可理論上，形狀簡單建筑物具有區(qū)域統(tǒng)一性，而圖9(b)區(qū)域的建筑物方向和形態(tài)不一致。這是因為本方法針對單個建筑物實現(xiàn)化簡，沒有考慮鄰近建筑物的關(guān)系，是本文算法的問題之一。同時，本文算法還存在化簡過度的問題：在結(jié)構(gòu)重組過程中，待化簡弧段過多時，沒有考慮待化簡弧段結(jié)構(gòu)，影響建筑物的傳統(tǒng)大比例尺地圖綜合中的建筑物化簡大多針對較為規(guī)則的建筑物，對輪廓模糊數(shù)據(jù)化簡提及較少。本文針對輪廓模糊建筑物的化簡問題，提出了一種基于特征邊重構(gòu)的建筑物化簡方法，其核心思想為探測建筑物的主方向和特征邊，抓住多邊形的規(guī)則特征，對特征邊組合的空間關(guān)系進行抽象，建立結(jié)構(gòu)重組規(guī)則，使無序的不規(guī)則邊轉(zhuǎn)化為規(guī)則狀態(tài)。結(jié)合真實數(shù)據(jù)進行試驗，并采用數(shù)據(jù)量變化、直角占比、空積變化率進行結(jié)果評估，結(jié)果表明，本文方法適應性強