基于复杂网络理论的城市道路网络自动综合方法-论文.pdf

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1、第37卷第8期测绘与空间地理信息Vo1．37，No．82014年8月GEOMATICS&SPATIALlNFORMATloNTECHNOLOGYAug．，2014基于复杂网络理论的城市道路网络自动综合方法夏永亮(61287部队，四川成都610036)摘要：道路网络自动综合是地图综合的主要研究课题。本文通过引入对偶拓扑理论建立了城市道路网络的对偶拓扑结构，并将道路的重要性表达为路网中所有道路的重要度贡献的总和，进而提出了一种道路网络自动综合方法。实验表明，本文方法可以较为合理地选取路网中相对重要的道路，所选路网保持了原始路网的整体形态及拓扑连通。关键词：道路网络；地图综合；对偶拓扑；节点重要度

2、中图分类号：P2；TP391文献标识码：B文章编号：1672—5867(2014)08—0155—02AutomaticGeneralizationMethodofUrbanRoadNetworkBasedonDualTopologyTheoryXIAYong—liang(61287Troops，Chengdu610036，China)Abstract：Automaticgeneralizationofroadnetworksisthemaintopicofmapgeneralization．Thispaperintroducethedualtopologytheorytoconstruct

3、thedualgraphforroadnetwork，definetheroadimportanceasthesumofimportancecontributionofallroadsintheentirenetwork，andproposeaautomaticgeneralizationmethodforroadnetworks．Theresultsshowthattheproposedmethodcanrea—sonablyselecttheimportantroads，andtheselectedroadnetworksretaintheglobalstructureandtopolo

4、gicalconnectivityoftheoriginalroadnetwork．Keywords：roadnetwork；mapgeneralization；dualtopology；nodeimportance路网的多尺度制图。但是，这些方法大多是采用传统的0引言图论进行路网的综合，缺乏对路网整体结构及道路重要地图综合是GIS领域研究的重点和难点问题之一，吸性的综合分析，以至于所选路网较难保持原始路网的整引了大量的科研工作者对此进行广泛的研究。城市道路体形态、局部密度及层次性。网络作为城市的骨架，其路网的综合对于城市的多尺度本文引入基于对偶拓扑方法的复杂网络理论来构建制图尤为重要。就目

5、前而言，道路网络自动综合的难点路网结构对偶图，提出通过度量对偶图节点重要性实现在于如何合理地保持原始路网的整体结构形态及拓扑连对道路重要性的度量，并将节点的重要性表达为节点自通。针对道路的拓扑特性及相关属性，学者们提出了许身及网络中所有其他节点的重要度贡献的总和。为检测多选取道路的方法。Jiang等⋯从图论的角度，以网络中方法的有效性，我们将以具体的城市道路网络结构为数心度量道路的重要性，从而提出了一种结构化选取道路据进行道路选取试验。的综合方法。Thomson等深入分析了道路网络的几何1道路网络综合方法形态，引入感知分组原理进而提出了路划的概念，将道路的选取转化为路划的选取，从而拓展了路网

6、综合的研究1．1道路网络的对偶表示思路。徐柱等也从道路的几何与连通性的角度提出了近年来，基于对偶拓扑的复杂网络理论得到了来自以路划网络功能为指标的道路选取方法，并提出了以网不同领域学者们的广泛关注。研究证实，大量真实复杂络中心度、连接度和长度为度量指标的路划网络功能评系统都具有无标度和小世界特性，包括城市交通系价策略。胡云岗等提出网眼密度的概念，并通过对道统。一般而言，在道路网络的对偶表示过程中，是将道路路网眼密度的度量，提出了一种较为有效的道路选取方按路名抽象为节点，将交叉口抽象为边进而构建复杂的法。在一定程度上，现有的道路选取方法均有助于城市道路网络模型，即原始道路网络的对偶图。研究认为

7、，收稿日期：2013—07—22作者简介：夏永亮(1987一)，男，重庆涪陵人，助理工程师，学士，主要从事航外与制图工作。156测绘与空间地理信息2014卑采用对偶拓扑方法描述城市道路网络可以更为准确地反3)针对所有节点按其重要度从大到小进行排序，并映路网的整体形态及道路的重要性。如图1所示，(a)表按照一定的选取比例提取对偶图中最为重要的节点集，示原始道路网络结构，(b)表示其对偶拓扑结构，其中同时获取这些