基于多约束的建筑群聚类方法研究

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1、分类号UDC密级编号平‘I初大·垮CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目：一羹．i多丝盎鲍建篡登聚差麦．溘甄塞⋯．学科、专业⋯⋯照凰剑．凰兰量些墨焦!塾．壬堡⋯⋯⋯研究生姓名：⋯⋯⋯⋯⋯⋯叠⋯煎⋯虞⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．导师姓名及专业技术职务．邓敏教授硕士学位论文基于多约束的建筑群聚类方法研究ResearchonBuildingsClusteringMethodsBasedonMulti．Constraints作者姓名：孙前虎学科专业：地图制图学与地理信息工程二级学院：地球科学与信息物理

2、学院指导教师：邓敏教授中南大学二。一一年五月答辩委员会主席必?鹫H量l原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：圣≥亟鑫)Elgl：耻年—妇望日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根

3、据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：盥盔烤燧名作者签名：垄翌坠近么博师签名期：趁!』年』月幽摘要多尺度地图数据转换的最终目标是实现地图综合的自动化，并且转换过程必须遵循相关的制图约束准则。本文以居民地自动综合为例，分析居民地地图上建筑群聚类所依据的各种Gestalt约束，主要工作如

4、下：1．介绍了建筑群聚类研究的相关理论背景，居民地制图综合的相关概念，回顾了国内外相关研究现状，然后提出了现有方法存在的问题。2．基于层次聚类，提出了建筑群聚类的全局与局部约束。将其分为两个阶段过程：第一，基于城市形态学的全局约束建筑群划分过程；第二，基于Gestalt原理的局部约束层次聚类过程。其中，重点论述了局部约束聚类，在单一层次中构建TIN无向图再分割得到MST邻近图的具体实施，然后评价了邻近性、方向性和相似性准则对于建筑群聚类的重要性。3．分析邻近性准则的距离约束，指出了现有方法对凹形建筑物约束的

5、局限性，提出基于旋转卡壳平均距离的度量方法。该方法先分解再聚类，充分提取建筑物的特征顶点信息，应用到聚类的约束条件中。最后，以实际数据对比分析各种距离约束聚类结果，证明了基于旋转卡壳平均距离的约束能够更加准确地划分出建筑群的簇。4．对方向性和相似性准则的度量，首先介绍了单一建筑物的方向和形状等特征的评价指标，然后提出了多个建筑物之间几何特性关系的计算方法，最后在总结大量实验结果的基础上，提出基于集成几何相似度度量的约束聚类，在更深层次的建筑群聚类过程中以实际数据验证了该方法的有效性。最后，对论文的工作进行了

6、总结，同时展望了该方向未来研究的若干问题。关键词：建筑物空间聚类，聚类约束条件，Gestalt准则，旋转卡壳算法，集成几何相似度ABSTRACTAchievingautomatedmapgeneralizationisafinalgoalofthemulti-scalemapdataconversion，andthisconversionprocessmustfollowtherelevantmappingconstraints．Takingtheresidentialautomatedmapgeneral

7、izationasexample，thepaperanalysestheGestaltconstraintsforagroupbuildingsontheresidentialmap．Maintasksaredescribedasfollows：1．Firstlyweintroducedthebackgroundofthebuildingsclusteringresearch，andtheresidentialcartographicgeneralizationconcepts，thenreviewedth

8、eresearchsituation，andputforwardtheproblemsofexistingmethods．2．Basedonthehierarchicalclusteringmethod，theconstraintsforbuildingsclusteringhaddividedintoglobalandlocalconstraints．Thereweretwostageprocesses：fir