فروپاشی پیشرونده رودخانه های دو خطی بر اساس تقسیم بندی رودخانه با در نظر گرفتن قوانین تعمیم نقشه برداری

چکیده

فروپاشی یک عملیات تعمیم کارتوگرافی رایج در نمایش چند مقیاسی و به‌روزرسانی آبشاری داده‌های مکانی برداری است. در طول تبدیل از بزرگ به مقیاس کوچک، رودخانه دو خطی فروپاشی تدریجی را از بخش باریک رودخانه به خط نشان می دهد. تقاضا برای داده های مکانی برداری با مقیاس های مختلف در حال افزایش است. با این حال، تحقیق در مورد ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی وجود ندارد. بنابراین، ما یک روش فروپاشی پیشرونده را بر اساس داده‌های مکانی برداری پیشنهاد کردیم. ابتدا، بر اساس نمودار اسکلت رودخانه دو خط، بخش‌های باریک و عادی رودخانه ابتدا با محاسبه عرض رودخانه تقسیم می‌شوند. دوم، همراه با قوانین تعمیم کارتوگرافی، استراتژی‌های اولویت فروپاشی و اغراق برای تعیین حالت مدیریت بخش رودخانه فرموله می‌شوند. در نهایت، بر اساس دو استراتژی، ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی با ریزش و اغراق بخش رودخانه محقق می‌شود. نتایج تجربی نشان داد که نتایج فروپاشی پیشرونده روش پیشنهادی مبتنی بر مقیاس بود، و قسمت فروپاشی هیچ مشکلی از سوراخ و توپولوژی نداشت، در حالی که قسمت باقی‌مانده به وضوح قابل مشاهده بود. روش پیشنهادی می‌تواند برای ریزش تدریجی رودخانه دو خطی از طریق ارزیابی کمی و کیفی با روش فروپاشی پیش‌رونده دیگر بهتر اعمال شود. نتایج تجربی نشان داد که نتایج فروپاشی پیشرونده روش پیشنهادی مبتنی بر مقیاس بود، و قسمت فروپاشی هیچ مشکلی از سوراخ و توپولوژی نداشت، در حالی که قسمت باقی‌مانده به وضوح قابل مشاهده بود. روش پیشنهادی می‌تواند برای ریزش تدریجی رودخانه دو خطی از طریق ارزیابی کمی و کیفی با روش فروپاشی پیش‌رونده دیگر بهتر اعمال شود. نتایج تجربی نشان داد که نتایج فروپاشی پیش‌رونده روش پیشنهادی مبتنی بر مقیاس بود، و قسمت فروپاشی هیچ مشکلی از سوراخ و توپولوژی نداشت، در حالی که قسمت باقی‌مانده به وضوح قابل مشاهده بود. روش پیشنهادی می‌تواند برای ریزش تدریجی رودخانه دو خطی از طریق ارزیابی کمی و کیفی با روش فروپاشی پیش‌رونده دیگر بهتر اعمال شود.

کلید واژه ها:

رودخانه دو خطی ؛ فروپاشی پیشرونده ; تعمیم نقشه کشی ; مثلث سازی دلونی ; تقسیم بندی رودخانه

۱٫ مقدمه

نمایش چند مقیاسی و به‌روزرسانی آبشاری داده‌های مکانی برداری جنبه‌های مهم تحقیق در سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی است. در حال حاضر دپارتمان های نقشه برداری و نقشه برداری در کشورهای متعددی مانند آژانس نقشه ملی چین (۱:۵۰۰۰۰، ۱:۲۵۰۰۰۰، ۱:۵۰۰۰۰ و ۱:۱۰۰۰۰۰۰ و غیره) و اداره نقشه برداری و ژئودتیک فدرال آلمان ( ۱:۵۰,۰۰۰, ۱:۱۰۰,۰۰۰, ۱:۲۰۰,۰۰۰, ۱:۲۵۰,۰۰۰, ۱:۵۰۰,۰۰۰ و ۱:۱,۰۰۰,۰۰۰ و غیره)، از مقیاسهای ثابت برای توصیف دنیای واقعی استفاده کنید. با توسعه فناوری ارتباطات اطلاعات، نمایش و ایجاد نقشه گسترده تر و محبوب تر شده است [ ۱ ، ۲ ]]. حالت تولید داده‌های مکانی برداری موجود با مقیاس‌های ثابت دیگر نمی‌تواند پاسخگوی نیاز کاربر به داده‌های مکانی برداری با مقیاس‌های مختلف باشد. برآوردن این نیازها به توسعه بیشتر فناوری تعمیم نقشه کشی بستگی دارد. تعمیم کارتوگرافی یک حالت پردازش داده های مکانی مبتنی بر مقیاس و دانش است [ ۳ ، ۴ ]. فروپاشی عملیات اساسی تعمیم نقشه برداری است [ ۵ ، ۶ ، ۷ ].

رودخانه‌ها به‌عنوان بخش مهمی از نقشه، ویژگی‌های ریخت‌شناختی متعددی را نشان می‌دهند: آنها شباهت خود و غیر همواری دارند [ ۸ ]. روابط پدر و پسر بین جریان اصلی و نفوذی [ ۷ ، ۹ ]؛ و آنها می توانند رودخانه های چند شاخه، چند سطحی و چند منحنی باشند [ ۶]. تعمیم نقشه‌برداری رودخانه شامل انتخاب رودخانه، ساده‌سازی رودخانه و ریزش رودخانه دو خطی است. رودخانه ها تحت تأثیر زمین شناسی منطقه، توپوگرافی، اقلیم، جریان رودخانه و سایر عوامل، دارای ویژگی های عرض و شکل متفاوتی در بخش های مختلف رودخانه هستند. با کاهش مقیاس نقشه، رودخانه‌های دو خطی ترجیحاً از قسمت باریک به نمایش خط فرو می‌روند، که منعکس‌کننده فرآیند فروپاشی پیشرونده برای اطمینان از وضوح تصویری پیشرونده و گرافیکی است. به طور همزمان، فروپاشی تدریجی رودخانه‌های دو خطی با مفهوم اصلی نمایش چند مقیاسی داده‌های مکانی برداری از جزئیات به خشن مطابقت دارد [ ۳ ، ۵ ]]. بنابراین، ریزش رودخانه‌های دو خطی نه تنها یک مشکل استخراج خط اسکلت است، بلکه شامل محدودیت‌های متعددی مانند ویژگی‌های هندسی، ویژگی‌های جغرافیایی و روابط فضایی است. با این حال، بسیاری از روش های استخراج خط اسکلت موجود بر اساس ویژگی های هندسی است و به ندرت ویژگی های جغرافیایی و روابط فضایی را در نظر می گیرند. آنها همچنین فاقد توجه به فرآیند فروپاشی پیشرونده هستند [ ۶ و ۱۰ ]. از آنجایی که دلوسیا و بلک [ ۱۱ ] برای اولین بار روش مثلث سازی دلونی را برای استخراج خط اسکلت چند ضلعی پیشنهاد کردند، مثلث سازی دلونی به دلیل نزدیکی فضایی، محاسبه پذیری و سایر مزایای آن به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است [ ۷ ، ۱۲ ،۱۳ ، ۱۴ ، ۱۵ ، ۱۶]. با توجه به ویژگی‌های رابطه هندسی، جغرافیایی و فضایی رودخانه‌ها و قوانین تعمیم نقشه‌برداری پردازش ریزش، روشی مبتنی بر مثلث‌سازی دلونی برای تحقق ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی پیشنهاد شده‌است. اهداف اصلی این مطالعه به شرح زیر است: (۱) از منظر داده های مکانی برداری، هدف ما تحقق فرآیند فروپاشی پیش رونده رودخانه دو خطی و اطمینان از اینکه نتایج ریزش عاری از بریدگی و مشکلات توپولوژیکی است و اینکه قسمت های دیگر در مقیاس هدف قابل مشاهده هستند. (۲) با در نظر گرفتن قوانین تعمیم نقشه‌برداری رودخانه دو خطی، استراتژی‌های فروپاشی معقول طراحی شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که نتایج فروپاشی پیشرونده الزامات کاربرد عملی را برآورده می‌کند.

بقیه مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. در بخش ۲ ، کار مرتبط شرح داده شده است. در بخش ۳ ، روش جدیدی برای ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی پیشنهاد شده است که عمدتاً شامل بیان ساختاری رودخانه‌های دو خطی، پیش‌بخش‌بندی تدریجی رودخانه‌ها، و تعیین حالت مدیریت بخش رودخانه و ریزش تدریجی است. در بخش ۴ ، مورد استفاده از طریق یک مثال رودخانه دو خطی واقعی محقق می شود و نتایج تجربی روش پیشنهادی و روش مقایسه مقایسه و ارزیابی می شوند. در نهایت، بخش ۵ نتیجه گیری را تشریح می کند و پیشرفت های بالقوه را مورد بحث قرار می دهد.

۲٫ کارهای مرتبط

این مطالعه شامل دو جنبه استخراج خط اسکلت و فروپاشی پیشرونده است که به شرح زیر معرفی می شوند.

۲٫۱٫ روش استخراج خط اسکلت

روش‌های استخراج خط اسکلت به‌عنوان بیان مشخصه‌های یک‌بعدی موجودیت‌های دو بعدی، به‌طور گسترده توسط محققان گرافیک رایانه، بینایی رایانه و سایر زمینه‌های بین‌رشته‌ای مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج متعددی از جمله:

مثلث سازی دلون و نمودار ورونوی [ ۷ ، ۱۱ ، ۱۲ ، ۱۳ ، ۱۴ ، ۱۵ ، ۱۶ ، ۱۷ ، ۱۸ ، ۱۹ ، ۲۰ ];
اسکلت های مستقیم [ ۲۱ ، ۲۲ ، ۲۳ ، ۲۴ ];
نازک شدن [ ۲۵ , ۲۶ , ۲۷ , ۲۸ , ۲۹ ];
تبدیل فاصله [ ۳۰ ، ۳۱ ، ۳۲ ];
تقسیم بندی سوپرپیکسل [ ۶ ، ۳۳ ];
استخراج خط اسکلت بر اساس یادگیری عمیق [ ۳۴ ، ۳۵ ، ۳۶ ، ۳۷ ].

بنابراین، با توسعه فناوری یادگیری عمیق، محققان بر استخراج خطوط اسکلت مبتنی بر یادگیری عمیق نیز تمرکز کرده اند. در مطالعه تعمیم کارتوگرافی، خطوط اسکلت استخراج شده می تواند با نتایج استخراج دستی مطابقت داشته باشد [ ۷ ]. با این حال، عملیات واقعی شامل فروپاشی جزئی رودخانه دو خطی است و روش‌های استخراج خط اسکلت موجود برای فروپاشی پیشرونده مناسب نیستند.

۲٫۲٫ روش فروپاشی پیشرونده رودخانه های دو خطی

فروپاشی پیشرونده رودخانه‌های دو خطی بیشتر با الزامات بیان چند مقیاسی داده‌های مکانی مطابقت دارد که منجر به تحقیقات مرتبط توسط چندین محقق می‌شود. به عنوان مثال، لیو و همکاران. [ ۱۰ ] با تعیین طول گام، رودخانه را به بخش‌های مختلف تقسیم کرد، با ایجاد یک منطقه حائل در محور مرکزی رودخانه دو خط، تضادهای گرافیکی فضایی را شناسایی کرد، تضادهای گرافیکی فضایی را طبق قوانین نقشه‌برداری حل کرد، و اصلاح کرد. نتایج جامع برای تحقق بخشیدن به عملیات ریزش جزئی رودخانه دو خطی. شن و همکاران [ ۶] رودخانه دو خطی را با تقسیم بندی سوپرپیکسلی چند سطحی تقسیم کرد، مرکز و نقطه میانی مرز سوپرپیکسل را با استفاده از فناوری پردازش تصویر استخراج کرد و با تدوین استراتژی اتصال خط اسکلت و چند جمله ای تقریبی متوجه فروپاشی تدریجی رودخانه دو خطی شد. درون یابی

در حال حاضر، تحقیق در مورد ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی و یافته‌های تحقیقاتی مرتبط وجود ندارد. به طور همزمان، استفاده از نتایج تحقیقات فروپاشی پیش‌رونده موجود برای بیان چند مقیاسی داده‌های فضایی برداری نشان‌های بیشتری را تضمین می‌کند.

۳٫ روش شناسی

۳٫۱٫ چارچوب

در روش پیشنهادی، ویژگی‌های هندسی به عنوان مبنایی برای تقسیم‌بندی رودخانه‌های دو خطی استفاده می‌شود. پس از تقسیم‌بندی، دو استراتژی برای ریزش رودخانه‌های دو خطی با در نظر گرفتن قوانین تعمیم نقشه‌کشی تدوین می‌شود که بر اساس آن ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی تحقق می‌یابد. شکل ۱ روند اساسی روش پیشنهادی را نشان می دهد. پیاده سازی خاص در بخش های بعدی به تفصیل توضیح داده خواهد شد.

۳٫۲٫ بیان ساختاری رودخانه های دو خطی

مثلث دلونی محدود (CDT) برای تشخیص بخش باریک رودخانه‌های دو خطی، محاسبه طول آن و استخراج خط اسکلت آن استفاده شد. مدل ساختاری به نمودار اسکلت [ ۷ ] اشاره دارد. ابتدا یک CDT برای خط ساحلی یک رودخانه دو خطی ساخته می شود، لبه مثلثی که با خط ساحلی رودخانه دو خطی منطبق است به عنوان یک لبه محدود تعریف می شود، و یال مشترک توسط دو مثلث مجاور به عنوان یک نامحدود تعریف می شود. حاشیه، غیرمتمرکز. مثلث ها با توجه به تعداد لبه های بدون قید به سه نوع تقسیم می شوند (همانطور که در شکل ۲ الف نشان داده شده است): نوع I، مثلثی که فقط یک یال نامحدود دارد. نوع II، مثلثی با دو لبه نامحدود. و نوع III، مثلثی با سه لبه نامحدود.

دوم، مثلث ها به عنوان گره در نظر گرفته می شوند، و روابط فضایی مجاور بین مثلث ها به عنوان پیوند در نظر گرفته می شوند. CDT یک رودخانه دو خطی به عنوان یک نمودار انتزاع می شود، اسجی=(V،E)، جایی که Vمجموعه ای از تمام گره ها و Eمجموعه ای از تمام پیوندها است. وزن پیوندهای بین دو گره مجاور به عنوان فاصله بین مرکز مثلث متناظر آنها محاسبه می شود. با توجه به درجه گره ها، گره ها به سه نوع تقسیم می شوند (همانطور که در شکل ۲ ب نشان داده شده است): گره های با درجه ۱ به عنوان گره های انتهایی تعریف می شوند که مطابق با مثلث های نوع I هستند. گره های با درجه ۲ به عنوان گره های اتصال تعریف می شوند که مربوط به مثلث های نوع II هستند. و گره های با درجه ۳ به عنوان گره های مشترک تعریف می شوند که مربوط به مثلث های نوع III هستند.

بعد از اسجیساخته شده است، برخی از گره ها در نمودار با توجه به رابطه فضایی برچسب گذاری می شوند. مثلثی که در آن رودخانه خطی با رودخانه دو خطی تماس پیدا می کند استخراج می شود و گره مربوط به مثلث برچسب گذاری می شود (همانطور که در شکل ۲ ج نشان داده شده است).

تاسیس اسجیپایه محکمی برای کاربرد تئوری گراف، از جمله پیمایش گره ها در گراف، ایجاد سلسله مراتب بین مسیرها و هرس کردن مسیرهای کوتاه می گذارد. علاوه بر این، برچسب‌گذاری گره گراف می‌تواند از مشکل توپولوژیکی خطوط اسکلت استخراج شده منتسب به حذف مسیرهای کوتاه با اتصال رودخانه خطی جلوگیری کند.

۳٫۳٫ پیش‌بخش‌بندی پیشرونده بخش رودخانه

رودخانه ها در همان سیستم رودخانه ای در طبیعت به صورت یکپارچه ارائه می شوند. برای شناسایی و جهت‌یابی، انسان‌ها رودخانه‌ها را نام‌گذاری و متمایز می‌کنند و این تمایز را در داده‌های مکانی سیستم رودخانه‌ای مانند رودخانه یانگ تسه و شاخه آن، رودخانه هانجیانگ، حفظ می‌کنند. تقسیم بندی بخش رودخانه باید بر اساس نیازهای کاربردی مختلف باشد. به عنوان مثال، رودخانه زرد با توجه به محیط طبیعی و شرایط هیدرولوژیکی منطقه جریان رودخانه به بخش های بالایی، میانی و پایینی تقسیم می شود. رودخانه یانگ تسه بر اساس منطقه اداری فعلی رودخانه به بخش چونگ کینگ و بخش هوبی تقسیم می شود. بنابراین، تقسیم‌بندی رودخانه فرآیندی مبتنی بر شناخت انسان است که باید با نیازهای کاربردی واقعی ترکیب شود.

Ai و Guo [ ۳۸ ] استفاده از ارتفاع متوسط هر مثلث Delaunay را به عنوان عرض متوسط یا محاسبه میانگین وزنی محور مرکزی به عنوان عرض متوسط رودخانه های دو خطی پیشنهاد کردند. در این مطالعه، بر اساس مزیت مثلث دلونی، عرض هر مثلث برای به دست آوردن عرض محلی رودخانه دو خطی محاسبه شد و مثلث های مجاور به صورت سری به هم متصل شدند تا قطعه رودخانه با توجه به آستانه عرض تولید شود. دبلیوتیساعتد. بخش رودخانه به دو نوع تقسیم می شود: بخش رودخانه عادی و بخش رودخانه باریک. فرآیند تقسیم بندی خاص به شرح زیر است:

را اسجیپیموده می شود و Lهn(تیrمنمن)، که عرض مثلث است تیrمنمنمربوط به گره vمندر نمودار، به نوبه خود محاسبه می شود. با توجه به انواع مثلث‌ها، عرض مثلث‌های نوع I، II و III به صورت طول یال بدون قید، کوتاه‌ترین فاصله از یال مقید تا راس نسبی و میانگین طول‌های سه یال محاسبه می‌شود. به ترتیب.
با توجه به نتیجه محاسبه عرض، ویژگی کوچک گره است vمنمربوط به جلسه مثلث Lهn(تیrمنمن)<دبلیوتیساعتدبه عنوان True برچسب گذاری شده است. در غیر این صورت، ویژگی از گره کوچک است vمنبه عنوان False برچسب گذاری شده است (همانطور که در شکل ۳ ب نشان داده شده است). ویژگی کوچکتر از گره است vمنبرای تشخیص اینکه آیا مطابقت دارد یا خیر استفاده می شود Lهn(تیrمنمن)<دبلیوتیساعتد.
همه لینک ها در اسجیبه نوبه خود پیموده می شوند و اسجیمی توان با قضاوت در مورد اینکه آیا گره های هر دو انتهای پیوند با ویژگی های کوچک متفاوتی مرتبط هستند (همانطور که در شکل ۳ ج نشان داده شده است) به زیرگراف های مختلف تقسیم می شود. این زیرگراف ها را می توان به دو نوع تقسیم کرد: ویژگی issmall گره های موجود True است که به عنوان زیرگراف های باریک تعریف می شود. و ویژگی issmall گره شامل False است که به عنوان یک زیرگراف معمولی تعریف می شود.
زیرگراف ها به عنوان گره های جدید انتزاع می شوند و رابطه ارتباط بین زیرگراف ها به عنوان پیوندهایی انتزاع می شود تا یک نمودار اسکلت انتزاعی تر به دست آید. اسجی”(همانطور که در شکل ۳ d نشان داده شده است). با پیمایش زیرگراف‌های مختلف، مجموعه‌های مثلث مربوط به گره‌های زیرگراف‌ها به‌دست می‌آیند و بخش‌های رودخانه پیش‌بخش‌شده به ترتیب با ادغام آن‌ها به‌دست می‌آیند. در میان آنها، نتیجه ادغام مثلث ها در یک زیرگراف باریک مربوط به یک بخش رودخانه باریک است، در حالی که نتیجه ادغام یک زیرگراف معمولی مربوط به یک بخش رودخانه عادی است.

به دلیل تغییر زیگزاگی خط ساحلی رودخانه، ممکن است شرایطی پیش بیاید که سه رأس مثلث در یک سمت خط ساحلی قرار گیرند. بیشتر این مثلث ها عرض کوچکی دارند و مجموعه آنها را می توان به راحتی به عنوان بخش های باریک رودخانه شناسایی کرد. با این حال، این بخش های رودخانه از نظر مساحت و عرض کوچک هستند و در شناخت عادی باید به عنوان بخش های رودخانه بزرگتر مجاور طبقه بندی شوند. همانطور که در شکل ۴ نشان داده شده است ، وجود چنین بخش های رودخانه ای منجر به ایجاد یک رودخانه خطی کوتاه در هنگام ریزش می شود که بر دقت نتایج ریزش تاثیر می گذارد. بنابراین، استفاده از آستانه طولی کوچک ضروری است Lپrتوnهبرای از پیش هرس کردن نمودار اسکلت، چنین بخش های کوتاه رودخانه را برچسب گذاری کنید و از محاسبه اطلاعات هندسی آنها خودداری کنید. قبل از تقسیم زیرگراف، ویژگی‌های issmall گره‌های از پیش هرس شده با ویژگی‌های issmall گره‌های مجاور همگام می‌شوند.

با توجه به مقیاس های مختلف، آستانه عرض های مختلف دبلیوتیساعتد(۱۰۰ متر، ۱۵۰ متر، ۲۰۰ متر و ۳۰۰ متر) به ترتیب تنظیم شده اند. را اسجیعبور داده می شود، عرض مثلث ها محاسبه و برچسب گذاری می شود و پیش تقسیم بندی پیش رونده بخش رودخانه از طریق تقسیم زیرگراف حاصل می شود. نتایج پیش از تقسیم بندی بخش رودخانه در شکل ۵ نشان داده شده است.

۳٫۴٫ تعیین حالت مدیریت بخش رودخانه

در تعمیم کارتوگرافی، فروپاشی یک بخش رودخانه باریک به یک خط یک عملیات اساسی است. با این حال، پیچیدگی شکل رودخانه منجر به تغییرات ناهموار در عرض رودخانه می‌شود و بخش باریک رودخانه و بخش رودخانه عادی دارای طول‌ها و توزیع‌های در هم تنیده متفاوتی هستند (همانطور که در شکل ۵ نشان داده شده است.قبل از میلاد مسیح). نتایج غیر منطقی صرفاً با قضاوت در مورد عرض بخش رودخانه برای مدیریت ریزش ممکن است. در تعمیم نقشه کشی، در برخی موارد لازم است بخش باریک رودخانه اغراق شود. به طور همزمان، موارد فروپاشی بخش عادی رودخانه به خط اسکلت نیز وجود دارد. بنابراین، برای یک بخش رودخانه خاص، حالت های مدیریت بالقوه آن شامل فروپاشی، اغراق و بدون تغییر نگه داشتن آن است. تعیین حالت مدیریت یک فرآیند قضاوت پیچیده است که نه تنها باید اطلاعات هندسی بخش رودخانه فعلی، بلکه اطلاعات هندسی بخش‌های رودخانه مجاور را نیز در نظر بگیرد.

در بخش ۳٫۳ ، پیش‌بخش‌بندی تدریجی یک رودخانه دو خطی تحقق می‌یابد که یک تقسیم‌بندی دقیق است. این بخش اطلاعات هندسی رودخانه دو خطی تقسیم‌بندی شده را کمی‌سازی می‌کند و شاخص کمی طول بخش رودخانه دو خطی برای تعیین حالت جابجایی است. در این مطالعه، طول قطعه رودخانه به عنوان طول خط اسکلت قطعه رودخانه دو خطی فعلی نشان داده شده است، اما شامل خط اسکلت قسمت قبل از هرس نمی شود. همانطور که در شکل ۶ نشان داده شده است ، برای بخش رودخانه دو خطی آرمنvهrاسهgمنمربوط به زیرگراف استوباسجیمن، خط اسکلت توسط CDT استخراج می شود و طول به عنوان طول خط اسکلت استخراج شده محاسبه می شود که با نشان داده می شود. Lهn(آرمنvهrاسهgمن). چه زمانی Lهn(آرمنvهrاسهgمن)<Lتیساعتدبرآورده می شود، آرمنvهrاسهgمنیک قطعه رودخانه کوتاه است و استوباسجیمنیک زیرگراف کوتاه است. در غیر این صورت، آرمنvهrاسهgمنیک قطعه رودخانه طولانی است و استوباسجیمنیک زیرگراف طولانی است. Lتیساعتدآستانه طول برای اندازه گیری اینکه آیا بخش رودخانه دو خطی نیاز به ریزش یا اغراق دارد.

پس از تقسیم رودخانه های بلند و کوتاه، برای یک قطعه رودخانه باریک و کوتاه، روش های مدیریت بالقوه آن شامل اغراق و ریزش است، در حالی که برای یک قطعه رودخانه معمولی و کوتاه، روش های مدیریت بالقوه آن شامل ریزش و بدون تغییر باقی ماندن است. بر اساس تجزیه و تحلیل، برای یک بخش رودخانه کوتاه جدا شده، یعنی، استوباسجیمنکه یک زیرگراف کوتاه در اسجی”، زیرگراف های مجاور طولانی هستند. سه مورد از تمایز ویژگی های باریک و عادی بخش های رودخانه دو خطی وجود دارد که باید به طور جداگانه رسیدگی شود. برای اطمینان از وضوح و تداوم بیان گرافیکی پس از فروپاشی رودخانه دو خطی، حالت مدیریت بخش رودخانه کوتاه جدا شده طراحی شده است. همانطور که در شکل ۷ الف نشان داده شده است، زمانی که هر دو انتهای بخش باریک رودخانه کوتاه در مجاورت بخش معمولی رودخانه طولانی باشد، لازم است در آن اغراق شود. هنگامی که یک انتهای یک بخش باریک رودخانه کوتاه در مجاورت یک بخش رودخانه طولانی معمولی و انتهای دیگر در مجاورت یک رودخانه خطی باشد، باید فروریخت. و هنگامی که تنها یک انتهای یک بخش باریک رودخانه کوتاه در مجاورت یک بخش رودخانه طولانی معمولی باشد، آن نیز نیاز به فروریختن دارد. همانطور که در شکل ۷ نشان داده شده استب، بخش معمولی رودخانه کوتاه باید در هر سه مورد فرو بریزد.

برای بخش رودخانه کوتاه غیر ایزوله، یعنی زمانی که چندین زیرگراف کوتاه به صورت سری به هم متصل می شوند اسجی”، همانطور که در شکل ۸ نشان داده شده است، هشت مورد با توجه به وضعیت واقعی به دست می آید. تعیین حالت های مدیریت برای هر بخش کوتاه پیچیده است و حالت ها با یکدیگر تعامل دارند. با توجه به الزامات مشخصات تدوین نقشه توپوگرافی، بخش های رودخانه دو خطی با تغییرات مکرر خط و دو خط به صورت خط یا دو خط به طور کلی نشان داده می شوند. بنابراین، دو استراتژی برای مقابله با این وضعیت، یعنی استراتژی اولویت اغراق و استراتژی اولویت فروپاشی تدوین شده است. استراتژی اولویت اغراق بر اغراق بخش رودخانه کوتاه تأکید می کند، در حالی که استراتژی اولویت فروپاشی بر فروپاشی بخش رودخانه کوتاه تأکید می کند. این دو استراتژی مخالف یکدیگر هستند و هر کدام تاکید خاص خود را دارند. روند اجرای خاص این دو استراتژی به شرح زیر است:

اول، طول کل L=∑من=۱nLهn(آرمنvهrاسهgمن)از بخش های رودخانه کوتاه مجاور محاسبه می شود، که در آن nتعداد قطعات کوتاه رودخانه است و n≥۲; سپس، با توجه به اینکه آیا طول کل Lبزرگتر است از Lتیساعتدحالت جابجایی بخشهای کوتاه رودخانه با توجه به هشت مورد تعیین می شود (همانطور که در جدول ۱ و جدول ۲ نشان داده شده است ). هنگامی که لبه قطعه رودخانه کوتاه مجاور مجاور رودخانه خطی یا معلق باشد (همانطور که در موارد ۴، ۵، ۶، ۷ و ۸ در شکل ۸ نشان داده شده است)، جابجایی خاصی مورد نیاز است. هنگامی که قطعه رودخانه کوتاه در لبه باریک باشد، طول قطعه رودخانه کوتاه در محاسبه در نظر گرفته نمی شود. Lیعنی، بخش باریک رودخانه معلق نیاز به فروپاشی دارد، و مدیریت تحت هیچ استراتژی اغراق آمیز نیست تا فروپاشی پیشرونده را منعکس کند.

۳٫۵٫ فروپاشی پیشرونده رودخانه دو خطی

پس از تعیین حالت جابجایی بخش رودخانه، خط اسکلت برای رسیدگی به بخش رودخانه دو خطی برای فروپاشی یا اغراق مورد نیاز است، با این تفاوت که بخش رودخانه دو خطی بدون تغییر باقی می ماند. اول، رابطه سلسله مراتبی اسجیبرای هدایت ارتباط سلسله مراتبی خطوط اسکلت در مثلث های نوع III ایجاد شده است. دوم، الگوریتم عرض اول در نظریه گراف برای به دست آوردن قطر گراف بر اساس استفاده می شود اسجی، و مسیر اصلی تولید می شود. مسیر ثانویه از گره مشترک مسیر اصلی و غیره ردیابی می شود تا رابطه سلسله مراتبی هر مسیر بدست آید. در نهایت، خط اسکلت قطعه رودخانه دو خطی که باید اغراق‌آمیز یا فرو بریزد، از طریق اتصال سلسله مراتبی و اتصال توپولوژیکی استخراج می‌شود. اجرای خاص فرآیند استخراج را می توان در ادبیات [ ۷ ] مشاهده کرد. خطوط اسکلت استخراج شده در مراحل فوق دارای مزایای خاصی در تداوم طبیعی، سلسله مراتب و ثبات توپولوژیکی هستند و به نتایج استخراج دستی نزدیکتر هستند.

برای فروپاشی بخش رودخانه دو خطی، خط اسکلت آن به طور مستقیم برای جایگزینی آن استفاده می شود. برای اغراق بخش رودخانه دو خطی، خط اسکلت به عنوان یک منطقه حایل با شعاع استفاده می شود. دبلیوتیساعتد/۲(همانطور که در شکل ۹ الف نشان داده شده است). سپس، منطقه حائل در نتیجه اغراق با بخش رودخانه ادغام می شود (همانطور که در شکل ۹ ب نشان داده شده است).

استراتژی اولویت فروپاشی به عنوان مثال در نظر گرفته می شود. فروپاشی پیشرونده برای بخش رودخانه دو خطی با آستانه های مختلف انجام می شود دبلیوتیساعتد(۱۰۰ متر، ۱۵۰ متر و ۲۰۰ متر). طبق مشخصات تدوین نقشه توپوگرافی تهیه شده توسط موسسه نقشه برداری و استانداردسازی نقشه چین، رودخانه هایی با عرض بیش از ۰٫۴ میلی متر در نقشه با رودخانه های دو خطی در مقیاس و رودخانه هایی با عرض کمتر از ۰٫۴ میلی متر نشان داده می شوند. توسط رودخانه های خطی نشان داده می شوند. با این حال، مشخصات کامپایل مقدار طول مورد نیاز برای فروپاشی یا رابطه بین را نمی دهد Lتیساعتدو دبلیوتیساعتد. در عملیات فروپاشی واقعی، عملیات فروپاشی بیشتر به تجربه نقشه برداران بستگی دارد و استانداردهای قضاوت نقشه نگاران مختلف نیز متفاوت است. بنابراین، کمی کردن اجرای این فرآیند چالش برانگیز است. بنابراین، ما تنظیم کردیم Lتیساعتد=۵⋅دبلیوتیساعتدبا در نظر گرفتن همه جانبه مشخصات تدوین و تجربه نقشه نگار. با این حال، ثابت نیست و باید با توجه به شرایط مختلف تنظیم شود. نتایج فروپاشی پیشرونده در شکل ۱۰ a-c نشان داده شده است. همزمان تنظیم کردیم دبلیوتیساعتد=۱۵۰ متربرای اجرای استراتژی اولویت اغراق در هنگام فروپاشی پیش رونده، و نتایج پیاده سازی در شکل ۱۰ d نشان داده شده است. با تجزیه و تحلیل و مقایسه ۱، ۲، ۳، و ۴ در شکل ۱۰ b,d، نتایج فروپاشی پیشرونده دو استراتژی دارای تفاوت های آشکار است. برای استراتژی اولویت فروپاشی، نتایج فروپاشی شده به نتایج فروپاشی کامل نزدیکتر است. برای استراتژی اولویت اغراق، قابض بودن نتایج فروپاشی شده آهسته است و پس از جابجایی اغراق آمیز، قسمت باریک رودخانه دو خطی به وضوح در مقیاس هدف قابل مشاهده است.

۴٫ نتایج تجربی و ارزیابی

۴٫۱٫ طراحی و تنظیم تجربی

برای آزمایش رفتار روش پیشنهادی، از زبان برنامه نویسی پایتون برای درک فروپاشی پیش رونده در ساختار فایل شکل رودخانه استفاده کردیم. این آزمایش بر روی کامپیوتر مجهز به پردازنده Intel Core i7-8565U 1.80 گیگاهرتز، ۱۶ گیگابایت حافظه و سیستم عامل مایکروسافت ویندوز ۱۰ انجام شد. رودخانه های اصلی آزمایش از داده های اطلاعات جغرافیایی پایه استان جیانگشی چین با مقیاس ۱:۲۵۰۰۰۰ شامل رودخانه های خطی و دو خطی هستند. محدوده داده ها ۱۱۴٫۴۷ درجه شرقی تا ۱۱۵٫۵۰ درجه شرقی و ۲۵٫۶۹ درجه شمالی تا ۲۶٫۰ درجه شمالی است (همانطور که در شکل ۱۱ نشان داده شده است ). برای انعکاس ریزش تدریجی رودخانه های دو خطی، دبلیوتیساعتدبه صورت ۱۰۰ متر، ۱۵۰ متر، ۲۰۰ متر، ۳۰۰ متر، ۴۰۰ متر و ۶۰۰ متر در ترکیب با عرض (۰٫۴ میلی متر) مشخصات تلفیقی تنظیم می شود و نتایج فروپاشی پیش رونده را در شش مقیاس به دست می آوریم. استراتژی اولویت فروپاشی برای حالت مدیریت بخش رودخانه تعیین می شود و آستانه طول به صورت تنظیم شده است. Lتیساعتد=۵⋅دبلیوتیساعتد. آستانه پیش هرس نمودار اسکلت به صورت تنظیم شده است Lپrتوnه=دبلیوتیساعتد.

برای ارزیابی بهتر روش پیشنهادی برای رودخانه‌های دو خطی، روش ریزش رودخانه سوپرپیکسلی (SURC) [ ۶ ]] برای مقایسه انتخاب شده است. روش SURC نیز یک روش فروپاشی پیشرونده برای رودخانه های دو خطی است که تضاد شدیدی با روش پیشنهادی دارد. نرم افزار ArcMap (ESRI, Redlands, CA, USA, Version 10.2) برای تبدیل داده های رودخانه برداری منطقه آزمایشی به داده های شطرنجی استفاده شد و نتایج فروپاشی پیش رونده روش SURC بردار شدند. اندازه تصویر تبدیل شده ۱۰۴۹۶ × ۳۰۵۴ پیکسل و عرض یک پیکسل معادل ۹٫۹ متر از فاصله میدان بود. همراه با تنظیمات پارامتر روش SURC و ویژگی های داده های تجربی، چهار سطح بر اساس اندازه سوپرپیکسل تقسیم می شوند. اندازه سوپرپیکسل مربوط به چهار سطح ۵۰۰۰، ۱۰،۰۰۰، ۵۰،۰۰۰ و ۱۰۰،۰۰۰ است.

۴٫۲٫ نتایج و ارزیابی ها

نتایج فروپاشی پیش رونده جهانی روش پیشنهادی در شکل ۱۲ a-c و شکل ۱۳ a-c نشان داده شده است. با افزایش آستانه عرض دبلیوتیساعتد، بخش با عرض کمتر از دبلیوتیساعتددر رودخانه دو خطی شناسایی و از قبل قطعه بندی شد. نتایج فروپاشی پیشرونده از طریق حالت مدیریت بخش رودخانه دو خط تعیین شده توسط استراتژی اولویت فروپاشی به دست آمد. روش پیشنهادی بهتر می‌تواند الزامات فروپاشی تدریجی رودخانه دو خطی را برآورده کند و شکل خط اسکلت قسمت فروریخته به طور طبیعی ادامه می‌یابد و با شناخت جغرافیایی عینی مطابقت دارد. بخش بدون فرو ریختن الزامات بصری زیر مقیاس هدف را برآورده می کند. نتایج تقسیم‌بندی پیشرونده بخش‌های فروریخته و غیر فروریخته رودخانه‌های دو خطی عینی و منظم هستند و الزامات کاربردی تعمیم نقشه‌کشی را برآورده می‌کنند. همانطور که در مناطق بزرگنمایی در شکل ۱۲ و شکل ۱۳ نشان داده شده استنتایج فروپاشی پیشرونده روش پیشنهادی می‌تواند سازگاری توپولوژیکی را با رودخانه‌های خطی مجاور، بدون بریدگی‌های اضافی حفظ کند. خطوط اسکلت در تقاطع سلسله مراتبی هستند و برخی از بخش های باریک رودخانه را می توان به وضوح پس از جابجایی اغراق آمیز مشاهده کرد.

۴٫۲٫۱٫ ارزیابی کیفی

شکل ۱۴ نتایج فروپاشی پیشرونده در ناحیه آزمایشی را با استفاده از روش SURC نشان می دهد. شکل ۱۴ a نتیجه فروپاشی را هنگامی که سوپرپیکسل سطح چهارم به خط اسکلت جمع شد نشان می دهد. شکل ۱۴ ب نتیجه فروپاشی را نشان می دهد که سوپرپیکسل سطح سوم به خط اسکلت فرو می رود. شکل ۱۴ c نتیجه فروپاشی را زمانی نشان می دهد که سوپرپیکسل سطح دوم به خط اسکلت فرو می رود. و شکل ۱۴d نتیجه فروپاشی را زمانی نشان می دهد که سوپرپیکسل سطح اول به خط اسکلت فرو می رود. با در نظر گرفتن پردازش تصویر، روش SURC می تواند به طور موثری از فرز ایجاد شده توسط نتایج فروپاشی پیش رونده جلوگیری کند و توانایی بازیابی خوبی برای تقاطع های رودخانه دارد. با استفاده از روش هموارسازی برای تنظیم قوام محلی توزیع راس، یک نتیجه استخراج خط اسکلت صاف به دست می آید.

ما پس از تجزیه و تحلیل و مقایسه تفاوت بین این دو روش موارد زیر را مشاهده کردیم. ابتدا، زمانی که از روش SURC برای فروپاشی پیش رونده استفاده می شود، تنها ویژگی های هندسی و جغرافیایی خود رودخانه دو خطی در نظر گرفته می شود و رابطه فضایی بین رودخانه دو خطی و رودخانه خطی در نظر گرفته نمی شود. بنابراین، رودخانه خطی متصل به قسمت فروریخته رودخانه دو خطی، مشکل تعلیق دارد (همانطور که در ناحیه بزرگنمایی در شکل ۱۴ نشان داده شده است )، که نیاز به جابجایی توپولوژیکی دارد. دوم، روش SURC، پس از تقسیم‌بندی چند سطحی سوپرپیکسل‌ها، یک روش فروپاشی پیش‌رونده بر اساس سطوح است که با توجه به الزامات تعمیم نقشه‌کشی، هنوز شکاف خاصی دارد. همانطور که در شکل ۱۴ نشان داده شده استa-c، در فرآیند تقسیم‌بندی چند سطحی رودخانه دو خطی با استفاده از روش SURC، بخش‌های رودخانه کوتاه و کوچک فروریخته و بخش‌های رودخانه بدون تغییر وجود دارد. ظاهر این نوع بخش رودخانه منجر به تکه تکه شدن نتایج فروپاشی پیش رونده می شود که الزامات مشخصات تلفیقی را برآورده نمی کند. در نهایت، فروپاشی پیشرونده با استفاده از سوپرپیکسل های چند سطحی از فضای شطرنجی سلسله مراتب خوبی را نشان می دهد. با این حال، مقیاس هدف نتایج فروپاشی دارای مقداری مبهم است. در مقایسه، روش پیشنهادی با چالش‌های فوق روبرو نیست و سازگاری توپولوژیکی بین رودخانه‌ها را می‌توان به طور موثر با استفاده از روش استخراج خط اسکلت که محدودیت‌های رابطه فضایی را در نظر می‌گیرد حفظ کرد. پیش بخش‌بندی بخش‌های رودخانه و تدوین استراتژی‌های مدیریت برای رودخانه‌های دو خطی، به‌ویژه برای مدیریت بخش‌های رودخانه کوتاه غیر ایزوله، می‌تواند به طور موثر نتایج فروپاشی پیش‌رونده تکه تکه‌شده را حذف کند و اطمینان حاصل کند که الزامات مشخصات تلفیقی را برآورده می‌کنند. . از طریق تنظیم پارامتر، نتایج دقیق فروپاشی پیشرونده در مقیاس هدف را می توان به دست آورد.

در ترکیب با پنج جنبه شاخص‌های ارزیابی کیفی (تقاطع‌های اضافی، تقاطع‌های شکسته، سوراخ‌ها، نویز و پیشرونده) پیشنهاد شده توسط شن و همکاران. [ ۶ ]، ما سه شاخص جدید سازگاری توپولوژیکی، تکه تکه شدن و دقت مقیاس را برای ارزیابی کیفی نتایج دو روش اضافه کردیم. سازگاری توپولوژیکی و دقت مقیاس اغلب به عنوان شاخص های ارزیابی کیفی در تعمیم کارتوگرافی استفاده می شود. تکه تکه شدن شاخصی برای ارزیابی از منظر ادراک بصری است. معرفی این سه شاخص می تواند به ارزیابی اینکه آیا نتایج پیاده سازی دو روش با الزامات کاربردی تعمیم نقشه کشی سازگارتر است یا خیر کمک کند. همانطور که در جدول ۳ نشان داده شده است، روش پیشنهادی می تواند به همان اثر روش SURC در پنج شاخص اول دست یابد. مقایسه بیشتر سه شاخص اخیر نشان می دهد که روش پیشنهادی عملکرد بهتری دارد.

۴٫۲٫۲٫ ارزیابی کمی

از آنجایی که این دو روش از منظر ساختار برداری و ساختار شطرنجی فروپاشی پیش رونده هستند، الگوریتم استخراج خط اسکلت مورد استفاده در این مطالعه دارای مزایای آشکاری نسبت به سایر روش‌های مبتنی بر مثلث‌سازی دلونی است [ ۷ ]. با این حال، روش SURC در مقایسه با سه روش معمولی نازک شدن تصویر، روش‌های Pavlidis [ ۲۵ ]، Rosenfeld [ ۲۶ ] و ZS [ ۲۷ ] نیز دارای مزایای آشکاری است [ ۶ ]. بنابراین، مقایسه کمی خطوط اسکلت موجود در داده‌های اطلاعات جغرافیایی پایه ۱:۲۵۰۰۰۰ را به عنوان خط مرکزی استاندارد در نظر می‌گیرد و از روش توسعه‌یافته توسط گودچایلد و هانتر [ ۳۹ ] استفاده می‌کند.] برای ارزیابی دقت هندسی ویژگی های خطی برای ارزیابی کمی خطوط اسکلت استخراج شده با روش های پیشنهادی و SURC.

ابتدا، نتایج فروپاشی پیشرونده با روش SURC بردار شده است. دوم، طول خط اسکلت خط مرکزی استاندارد، روش SURC و روش پیشنهادی مقایسه می‌شوند. همانطور که در جدول ۴ نشان داده شده است ، طول کل خط اسکلت روش پیشنهادی بسیار نزدیک به طول کل خط مرکزی استاندارد است، در حالی که طول کل خط اسکلت روش SURC 11738.7 متر کوتاهتر از خط مرکزی استاندارد است. همانطور که در شکل ۱۵ نشان داده شده استخط مرکزی استاندارد و روش پیشنهادی، هر دو سازگاری توپولوژی را در نظر می گیرند و بخش های خط اسکلت کوتاه متعددی را اضافه می کنند که رودخانه خطی و خط اسکلت اصلی را به هم متصل می کند. بنابراین، طول کل افزایش می یابد. در مقابل، روش SURC این جنبه را در نظر نمی گیرد و طول کل آن کوتاهتر است.

خط مرکزی استاندارد به عنوان مرجع برای ساختن یک منطقه حائل با شعاع های مختلف (شامل ۱۰ متر، ۲۰ متر، ۳۰ متر، ۴۰ متر و ۵۰ متر) استفاده می شود و نسبت طول خط اسکلت در بافر محاسبه می شود. منطقه و طول خط مرکزی استاندارد (همانطور که در جدول ۵ نشان داده شده است ). تجزیه و تحلیل نشان می دهد که زمانی که شعاع بافر (۱۰ متر، ۲۰ متر) کوچک است، نسبت طول دو روش کوچک است. نسبت طول دو روش با افزایش شعاع بافر افزایش می یابد. هنگامی که شعاع بافر ۵۰ متر بود، نسبت طول روش پیشنهادی به ۹۱٫۹۳ درصد رسید. دلایل نسبت طول کمتر روش SURC در مقایسه با روش پیشنهادی به شرح زیر تحلیل می شود:

همانطور که در شکل ۱، ۲، ۳ و ۴ در شکل ۱۵ نشان داده شده است ، شاخه های خط اسکلت کوتاه ایجاد شده توسط روش پیشنهادی از طریق نگهداری توپولوژیکی بیشتر با خط مرکزی استاندارد منطبق است و طول همزمانی را افزایش می دهد، در حالی که روش SURC تعمیر و نگهداری توپولوژیکی را در نظر نمی گیرد. حساب.
فرآیند تبدیل بردار به شطرنجی و شطرنجی به برداری ناگزیر منجر به از دست دادن دقت و کاهش طول تصادف می شود.

بنابراین، روش پیشنهادی در دقت هندسی بهتر از روش SURC عمل می‌کند.

۵٫ نتیجه گیری ها

در این مطالعه، یک روش ریزش پیشرونده برای رودخانه‌های دو خطی از ساختار برداری اجرا شد و اهداف اصلی مطالعه تکمیل شد. با استفاده از مجاورت فضایی و محاسبه‌پذیری مثلث‌سازی Delaunay، بر اساس نمودار اسکلت رودخانه‌های دو خطی، می‌توان بخش رودخانه دو خطی را با محاسبه عرض مثلث به‌دست آورد. دوم، بر اساس عرض و طول بخش رودخانه دو خطی و مجاورت بین بخش های مختلف رودخانه دو خطی، دو استراتژی برای تعیین حالت مدیریت بخش رودخانه دو خطی، از جمله استراتژی اولویت فروپاشی و اولویت اغراق، تدوین شده است. استراتژی در نهایت، بر اساس دو استراتژی، فروپاشی تدریجی رودخانه دو خطی از طریق ریزش بخش‌های رودخانه دو خطی و اغراق محقق می‌شود.

روش پیشنهادی می‌تواند مدیریت ریزش تدریجی رودخانه‌های دو خطی مبتنی بر مقیاس را تحقق بخشد. نتایج فروپاشی پیشرونده منظم و تکه تکه نیستند، که با الزامات کاربردی تعمیم کارتوگرافی سازگارتر است.
روش پیشنهادی هیچ سوراخی در قسمت فروریخته رودخانه‌های دو خطی ندارد، و سازگاری توپولوژیکی را با رودخانه خطی حفظ می‌کند و از عملیات نگهداری توپولوژی اجتناب می‌کند.
با مقایسه خط مرکزی استاندارد با روش SURC، دقت هندسی روش پیشنهادی بالاتر است.

با این حال، استراتژی اولویت فروپاشی و استراتژی اولویت اغراق فرموله‌شده در این مطالعه ممکن است برای نیازهای کاربردی واقعی‌تر کاملاً مناسب نباشد و طراحی استراتژی بیشتر هنوز مورد نیاز است. علاوه بر این، تقسیم‌بندی رودخانه‌های دو خطی با اشکال پیچیده‌تر نیاز به کاوش بیشتر در تحقیقات آینده دارد.

منابع

Guo، RZ; Ying, S. جوان سازی نقشه برداری در عصر ICT. Acta Geod. کارتوگر. گناه ۲۰۱۷ ، ۴۶ ، ۱۲۷۴-۱۲۸۳٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Guo، RZ; چن، YB; ما، دی. ژائو، ZG; Ying, S. بازنمایی نقشه پان در عصر ICT. Acta Geod. کارتوگر. گناه ۲۰۲۲ ، ۵۱ ، ۱۱۰۸-۱۱۱۳٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وو، اف. گونگ، XY؛ Du, JW مروری بر پیشرفت تحقیق در تعمیم خودکار نقشه. Acta Geod. کارتوگر. گناه ۲۰۱۷ ، ۴۶ ، ۱۶۴۵-۱۶۶۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، جی. کیان، HZ دانش تعمیم کارتوگرافی و کاربرد آن. Geomat. Inf. علمی دانشگاه ووهان ۲۰۰۶ ، ۳۱ ، ۳۸۲-۳۸۶٫ [ Google Scholar ]
لی، ZL الگوریتمی بازنمایی فضایی چند مقیاسی ; CRC Press: Boca Raton، FL، USA، ۲۰۰۶٫ [ Google Scholar ]
شن، ییل. Ai, TH; لی، جی. هوانگ، LN; Li, WD یک روش پیشرونده برای فروپاشی نمایش رودخانه با در نظر گرفتن ویژگی های جغرافیایی. بین المللی جی دیجیت. زمین ۲۰۲۰ ، ۱۳ ، ۱۳۶۶-۱۳۹۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ژانگ، FB؛ سان، س. Wen، BW; Ma، JZ; Lv, Z. استخراج خط اسکلت برای عناصر هیدروگرافی منطقه با در نظر گرفتن روابط فضایی و سلسله مراتبی. Geocarto Int. ۲۰۲۲ . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مندلبروت، بی . هندسه فراکتالی طبیعت . WH Freeman: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، ۱۹۸۲٫ [ Google Scholar ]
Paiva، J. استدلال فضایی در مورد جهت جریان: به سوی هستی شناسی برای شبکه های رودخانه. بین المللی قوس. Photogram Remote Sens. ۱۹۹۳ , ۲۹ , ۳۱۸٫ [ Google Scholar ]
لیو، پی. Guo، QS; ونگ، جی. طولانی، Y. الگوریتم بهبود یافته تعمیم رودخانه دو خط. Geomat. Inf. علمی دانشگاه ووهان ۲۰۱۳ ، ۳۸ ، ۳۶۲-۳۶۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
دلوسیا، ا. Black, T. یک رویکرد جامع برای تعمیم خودکار ویژگی ها. در مجموعه مقالات سیزدهمین کنفرانس بین المللی کارتوگرافی، مورلیا، مکزیک، ۴ اکتبر ۱۹۸۷; صص ۱۶۸-۱۹۱٫ [ Google Scholar ]
رگنولد، ن. Mackaness، WA ایجاد یک شبکه هیدروگرافی از نمایش نقشه‌کشی آن: مطالعه موردی با استفاده از داده‌های MasterMap Survey Ordnance. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی ۲۰۰۶ ، ۲۰ ، ۶۱۱-۶۳۱٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مایجرز، ام. ساوینو، اس. Van Oosterom, P. SPLITAREA: الگوریتمی برای تقسیم وزنی چهره ها در زمینه یک پارتیشن مسطح. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی ۲۰۱۶ ، ۳۰ ، ۱۵۲۲-۱۵۵۱٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لی، سی ام؛ یین، ی. وو، PD; لیو، XL; Guo, PP بهبود حذف لرزش و روش تصحیح توپولوژی برای خط تقسیم تکه های باریک و طولانی. ISPRS Int. J. Geo-Inf. ۲۰۱۸ ، ۷ ، ۴۰۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لواندویچ، ای. Flisek، P. روشی برای ایجاد خط مرکزی یک چندضلعی دراز در مثالی از یک جریان آب. ISPRS Int. J. Geo-Inf. ۲۰۲۰ ، ۹ ، ۳۰۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لواندویچ، ای. Flisek، P. الگوریتم تقسیم نقطه پایه برای ایجاد خطوط اسکلت چندضلعی در مثال دریاچه ها. ISPRS Int. J. Geo-Inf. ۲۰۲۰ ، ۹ ، ۶۸۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مکالیستر، ام. Snoeyink، J. تعمیم محور میانی شبکه های رودخانه ای. کارتوگر. جغرافیایی Inf. علمی ۲۰۰۰ ، ۲۷ ، ۱۲۹-۱۳۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
رابرتز، SA; هال، گیگابایت؛ چکمه، B. خط مرکزی خیابان با نمودار ورونوی مساحت تقریبی. در مجموعه مقالات یازدهمین سمپوزیوم بین المللی در مورد مدیریت داده های فضایی، لستر، انگلستان، ۲۳ تا ۲۵ اوت ۲۰۰۴٫ صص ۴۳۵-۴۴۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
اسموگاوک، جی. Zalik, B. الگوریتمی سریع برای ساختن محور میانی تقریبی چندضلعی ها با استفاده از نقاط اشتاینر. Adv. مهندس نرم افزار ۲۰۱۲ ، ۵۲ ، ۱-۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، XS; زی، ک. جیانگ، YH; روش‌های Guo، GY برای ساخت مدیالکسیس تقریبی برای اشکال آزاد مسطح. Geomat. Inf. علمی دانشگاه ووهان ۲۰۱۴ ، ۳۹ ، ۱۸۱-۱۸۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
آیخهولزر، او. Aurenhammer، F. آلبرتز، دی. Gärtner, B. نوع جدیدی از اسکلت برای چند ضلعی ها. در J.UCS مجله Universal Computer Science ; چاپ سالانه و CD-ROM نسخه آرشیو. Maurer, H., Calude, C., Salomaa, A., Eds.; Springer: Berlin/Heidelberg, Germnay, 1996; جلد ۱، ص ۷۵۲–۷۶۱٫ [ Google Scholar ]
اپشتاین، دی. اریکسون، جی. بالا بردن سقف‌ها، چرخه‌های تصادف، و استخر بازی: کاربردهای یک ساختار داده برای یافتن برهم‌کنش‌های زوجی. محاسبات گسسته هندسه. ۱۹۹۹ ، ۲۲ ، ۵۶۹-۵۹۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Haunert، JH; Sester، M. فروپاشی منطقه و خطوط مرکزی جاده بر اساس اسکلت های مستقیم. Geoinformatica ۲۰۰۸ ، ۱۲ ، ۱۶۹-۱۹۱٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
داس، جی.کی. موخوپادحیای، ع. نندی، SC; پاتیل، اس. رائو، اس. محاسبه اسکلت مستقیم یک چندضلعی یکنواخت در زمان O (n log n). در مجموعه مقالات بیست و دومین کنفرانس سالانه کانادا در هندسه محاسباتی، وینیپگ، MB، کانادا، ۹ تا ۱۱ اوت ۲۰۱۰٫ ص ۲۰۷-۲۱۰٫ [ Google Scholar ]
پاولیدیس، T. الگوریتم‌های گرافیک و پردازش تصویر ، چاپ اول. اسپرینگر: برلین/هایدلبرگ، آلمان؛ نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، ۱۹۸۲; پ. ۴۳۸٫ [ Google Scholar ]
روزفلد، ا. Kak, A. پردازش تصویر دیجیتال ; انتشارات آکادمیک: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، ۱۹۸۲٫ [ Google Scholar ]
ژانگ، تی. Suen, CY یک الگوریتم موازی سریع برای نازک کردن الگوهای دیجیتال. اشتراک. ACM ۱۹۸۴ ، ۲۷ ، ۲۳۶-۲۳۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
چن، دبلیو. سویی، ال. خو، ز. Lang, Y. بهبود الگوریتم نازک شدن Zhang-Suen در برنامه های ترسیم خط باینری. در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی سیستم ها و انفورماتیک ۲۰۱۲ (ICSAI2012)، Yantai، چین، ۱۹-۲۰ مه ۲۰۱۲٫ صفحات ۱۹۴۷-۱۹۵۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بوداد، LB; سیدر، ا. Tari, A. الگوریتم نازک شدن جدید برای تصاویر باینری. در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی مهندسی کنترل و فناوری اطلاعات (CEIT)، Tlemcen، الجزایر، ۲۵-۲۷ مه ۲۰۱۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Shih, FY; Pu, CC یک الگوریتم اسکلت سازی با ردیابی حداکثر در تبدیل فاصله اقلیدسی. تشخیص الگو ۱۹۹۵ ، ۲۸ ، ۳۳۱-۳۴۱٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بای، ایکس. Latecki، LJ; لیو، WY هرس اسکلت با پارتیشن بندی کانتور با تکامل منحنی گسسته. IEEE Trans. الگوی مقعدی ماخ هوشمند ۲۰۰۷ ، ۲۹ ، ۴۴۹-۴۶۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پان، پ. او، SW; وو، ی.ال. Hu, P. روشی جدید برای استخراج محور میانی چندضلعی منحنی. Acta Geod. کارتوگر. گناه ۲۰۱۲ ، ۴۱ ، ۲۷۸-۲۸۳٫ [ Google Scholar ]
شن، ییل. Ai, TH; یانگ، ام. استخراج خطوط مرکزی از جاده‌های دو خطی با استفاده از تقسیم‌بندی سوپرپیکسلی. دسترسی IEEE ۲۰۱۹ ، ۷ ، ۱۵۹۶۷–۱۵۹۷۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
جیانگ، ن. ژانگ، ی. لو، دی. لیو، سی. ژو، ی. Han, Z. دارای شبکه ساعت شنی برای تشخیص اسکلت. در مجموعه مقالات سی و دومین کنفرانس IEEE/CVF در مورد بینایی کامپیوتری و تشخیص الگو (CVPR)، لانگ بیچ، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، ۱۶ تا ۲۰ ژانویه ۲۰۱۹؛ صص ۱۱۷۲–۱۱۷۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، YK; Xu، YC; سوگکاس، س. بای، ایکس. دیکنسون، اس. صدیقی، ک. Soc، IC DeepFlux برای اسکلت در طبیعت. در مجموعه مقالات سی و دومین کنفرانس IEEE/CVF در مورد بینایی کامپیوتری و تشخیص الگو (CVPR)، لانگ بیچ، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، ۱۶ تا ۲۰ ژانویه ۲۰۱۹؛ صص ۵۲۸۲-۵۲۹۱٫ [ Google Scholar ]
لیو، سی. تیان، YJ; چن، ZW; جیائو، جی بی. بله، شبکه دهانه خطی تطبیقی QX برای تشخیص اسکلت جسم. IEEE Trans. Image Process ۲۰۲۱ , ۳۰ , ۵۰۹۶–۵۱۰۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ناتان، اس. کانسال، پ. Soc، IC SkeletonNetV2: یک کانال متراکم توجه را برای استخراج اسکلت مسدود می کند. در مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی IEEE/CVF در بینایی کامپیوتر (ICCVW)، شبکه برق، سئول، جمهوری کره، ۱۱ تا ۱۷ اکتبر ۲۰۲۱؛ صص ۲۱۴۲-۲۱۴۹٫ [ Google Scholar ]
Ai, TH; Guo, RZ پارتیشن بندی محدود Delaunay از اشیاء منطقه برای پشتیبانی از تعمیم نقشه. Geomat. Inf. علمی دانشگاه ووهان ۲۰۰۰ ، ۲۵ ، ۳۵-۴۱٫ [ Google Scholar ]
Goodchild، MF; Hunter، GJ یک اندازه گیری دقت موقعیتی ساده برای ویژگی های خطی. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی ۱۹۹۷ ، ۱۱ ، ۲۹۹-۳۰۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

شکل ۱٫ جریان فروپاشی پیش رونده رودخانه های دو خطی بر اساس تقسیم بندی رودخانه با در نظر گرفتن قوانین تعمیم نقشه برداری.

شکل ۲٫ حالت ساختاری رودخانه‌های دو خطی: ( الف ) ساختار مثلث‌سازی و طبقه‌بندی مثلث دلونای محدود. ( ب ) ساخت گراف اسکلت. ( ج ) برچسب گذاری نمودار اسکلت.

شکل ۳٫ تقسیم‌بندی پیش‌رونده بخش رودخانه بر اساس نمودار اسکلت: ( الف ) نمونه‌ای از نمودار اسکلت. ( ب ) برچسب زدن ویژگی گره کوچکتر از نمودار اسکلت است. ( ج ) زیرگراف تقسیم بندی نمودار اسکلت; و ( د ) نتیجه انتزاع زیرگراف از نمودار اسکلت.

شکل ۴٫ مقایسه نمودار اسکلت قبل و بعد از هرس.

شکل ۵٫ نتایج پیش‌بخش‌بندی پیشرونده بخش رودخانه: ( الف ) دبلیوتیساعتد=۱۰۰ متر; ( ب ) دبلیوتیساعتد=۱۵۰ متر; ( ج ) دبلیوتیساعتد=۲۰۰ متر; ( د ) دبلیوتیساعتد=۳۰۰ متر.

شکل ۶٫ محاسبه طول قطعه رودخانه.

شکل ۷٫ حالت مدیریت بخش جدا شده رودخانه کوتاه. ( الف ) سه مورد قطعه رودخانه باریک و کوتاه، و ( ب ) سه مورد از بخش رودخانه کوتاه معمولی.

شکل ۸٫ موارد قطعه رودخانه کوتاه غیر ایزوله.

شکل ۹٫ اغراق بخش رودخانه: ( الف ) قبل از دست زدن به اغراق. ( ب ) پس از دست زدن به اغراق.

شکل ۱۰٫ نتایج فروپاشی پیشرونده تحت هدایت استراتژی اولویت فروپاشی: ( الف ) دبلیوتیساعتد=۱۰۰ متر; ( ب ) دبلیوتیساعتد=۱۵۰ متر; ( ج ) دبلیوتیساعتد=۲۰۰ متر. نتایج فروپاشی پیشرونده تحت هدایت استراتژی اولویت اغراق: ( د ) دبلیوتیساعتد=۱۵۰ متر.

شکل ۱۱٫ داده های اصلی رودخانه در منطقه آزمایشی.

شکل ۱۲٫ نتایج فروپاشی پیشرونده روش پیشنهادی: ( الف ) دبلیوتیساعتد=۱۰۰ متر; ( ب ) دبلیوتیساعتد=۱۵۰ متر; ( ج ) دبلیوتیساعتد=۲۰۰ متر.

شکل ۱۳٫ نتایج فروپاشی پیشرونده روش پیشنهادی: ( الف ) دبلیوتیساعتد=۳۰۰ متر; ( ب ) دبلیوتیساعتد=۴۰۰ متر; ( ج ) دبلیوتیساعتد=۶۰۰ متر.

شکل ۱۴٫ نتایج فروپاشی پیشرونده روش ریزش رودخانه سوپرپیکسلی (SURC): ( الف ) فروپاشی سوپرپیکسل سطح ۴٫ ( ب ) فروپاشی سوپرپیکسل سطح ۳٫ ( ج ) فروپاشی سوپرپیکسل سطح ۲٫ ( د ) فروپاشی سوپرپیکسل سطح ۱٫

شکل ۱۵٫ نتایج فروپاشی روش پیشنهادی و روش فروپاشی رودخانه سوپرپیکسلی (SURC) بر روی هم قرار گرفته و با خط مرکزی استاندارد مقایسه شده است.

هوش مکانی اتیم تحقیقاتی ونوس نصیرفام