铁路空间信息多尺度变换处理方法的分析与应用

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1、致谢衷心感谢秦勇副教授、贾利民教授，三年来给予我极大热忱和和耐心教会我探索闽题的方法和解决阉题的思路。两位老师渊博的学识、严谨的治学态度，给了我缀太翡器蘩鞠影确。一蠹诡我惑到不安豹是我多少次鳎英言帮不瓣其意鹣笨拙使得两位老师从我论文的选题、研究进展，一直到论义的完成，都付诸了极大的心舡。在此之际，我只能衷心的道一声：谢谢!感落辕道交邂控割与安全实验室豹蔡溅强、王铯辉、差事、狳杰、翟绕卿等诸位老师在实验窳学习工作期间的关心；感谢周惠娟师娥、柴圆西耀嫩、张尊栋师咒在项目和学习上给与热情帮助，在论文撰写时提出建设性的意见和

2、建议；感谢05级所有的患难与共的兄弟媳妹们，在嫩活和学习上绘与无私的帮助懑落宏德穰鬻源信意菝零蠢疆公司静镁浮秘圈事翻纛实习羯闼，z终帮生活上给与的帮助。在此论文完成之际，更感澍我的家人，感谢他们对我的养育之恩，并对我学鼗豹支持。1绪论1．1铁路空间数据多尺度变换问题的提出1铁路空间信息多尺度性铁路空间信息是具有尺度维的空间信息，尺度维表达了空间数据由细至粗、多尺度的几何变换过程。尺度越小(即比例尺越大)，对空间目标表达的越精细、越微观；尺度越大(即比例尺小)对空间目标表达的越概括、越宏观。例如：在大比例尺数据库中的某

3、车站是面状目标，在小比例尺数据库中变为点状目标；在大比例尺中线路目标中的细小弯曲在小比例尺数据库中被综合掉“1。2铁路空间信息服务铁路地理信息系统包括多尺度、多分辨率铁路各级子系统的基础空间数据和业务数据，为铁路行业的勘测、设计、规划、运营、管理和各级决策工作提供开放式、全方位的信息服务。多元化的服务需求，带来了对多种尺度空间数据分析和显示的需求，如何提供给用户多尺度或多种详细程度的空间数据?如何满足输出不同详细程度和不同内容的地图产品?已经成为RGIS需要解决的核心问题。这里面包含了重要的智能性活动——地理信息的综

4、合，其目的在于派生更抽象更高层的信息。它通过对空间数据的空间和非空间属性进行尺度变换，来完成给定的一系列的地理推理任务，这为解决海量数据未能充分利用和铁路运输对信息的需求之间的矛盾提供了坚实的基础，铁路空间信息共享奠定了基础。3铁路空间信息数据更新和一致性随着中国铁路运输的跨越式发展，铁路面I临着日新月异的变化，随之带来的结果就是铁路设施的增建或改建，同样也影响了铁路空间数据的变化，因此铁路空间数据更新是铁路空间数据库的维护中需要进行的一项工作。若铁路空间数据管理部门对每个比例尺的数据都进行更新，将要花费大量的时间和

5、精力，可行的办法就是只更新最小比例尺信息，然后通过尺度变换导出其他比例尺信息，与此同时各尺度间的信息也建立了一定联系。4铁路空间信息数据分析铁路空间数据的分析总是针对一定的空间尺度和一定的空间等级进行的，亦即空间现象和过程通常是依比例尺的，在铁路空间信息中，比如铁路救援物资的选址分析、最佳救援线路等许多应用都需要不同详细程度的变换及综合，因为空间数据的分析与处理往往都是在局部的或较高的层次上进行的，需要不同综合程冀瘟窑鋈速堂亟蠢堂筵蛩塞缝竣度豹窆鞫镕患模型，空翔数掇约分蛎和双察必须在比例尺条仕下进行。5铁路空闯信怠多

6、尺度自适应胃褫纯对铁路空间信息进行合理尺度变换的结采，不仅保留了铁路空闯数据痒在给寇比例尺或图像撂式傍况下暇始信息的最佳数量，而且去除了图像中的噪音，放大了图形豁最基本部分，使图形豹最主要特征德以保持，这搀才能满足可视他的需要，而解决这一闷题的关键就是智能纯的自适应可视亿，嚣根据显示需要动态的调整所显示信息。可视化方式有两种，一是对同一研究区域动态地震示多种尺度下豹显承版本，但尉一舨本不同位鼹显示的比例尺是相同的；二是同一版本下不同位餐显示静院铡尺不溺。嚣者类似予用多驻具有不阉反慰能力可理解为可视化内容的多少的平面镜

7、来观察区域，瑶者类似子用凸鹜不平静“洽嘧镜”来残察区域，在同一窗口下有的区域放大，有的区域缩小滔。为了实现这种燹眈例尺的动态霹视化，嚣要地图综会技术支持，通过数据综食实时学出与划分的不同比例尺送域相适应的稿拜季数据，避行可视亿显示。传统鑫孽电子地图缩放功能势没有使缛空间信息的内容随显示院佣的交化而有所增捌。翻适应可税亿弥补7传统豹电子地图缩放功能的缺陷，是在给定比例尺条件下增加信息可读住的一种工兵。铁路窆闯数据中由于铁路运输发生在铁路沿线带状区域内的，所以对铁路空简信患的关滚重点逶常会是铁路沿线等铁路运输相关豹她掳嘲

8、。随着观测尺度的增大如果铁路沿线数据仍按照当前比例尺显示，剜会发生搓盏现象，而一些次要穗物在这个观测尺度内又是不必要的，因此需要进行必簧的信息综合处理。如图l-I、1-2、1-3掰承毒蒎线在不同范围下的显示：图1-1全国范围观测图Figure1-1themapofcountrywidearea2ab夏奎遒友堂亟土堂焦j金塞绻丝豳1-2区域范国麓