城市规划空间数据的多尺度处理与表达研究
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摘要
本文研究的基本目标是根据城市规划和管理的需求，运用GIS和计算机科学技术等多学科交叉的理论和技术,分析空间数据的尺度效应及尺度转换规律,探索现有的地图综合理论和方法以及空间数据挖掘算法在城乡规划空间数据尺度推绎上的适用性,建立适宜有效的多尺度数据转换模型,使城乡规划空间数据资料可以在多尺度环境下动态可视化自适应地表达。主要研究内容包括：在论述多尺度处理地图自动综合的定义、理论及可视化方法等的基础上,把空间认知和不确定性原理引入空间数据的多尺度处理与表达研究。根据城乡规划空间数据库数据的来源、组成以及多尺度特征,提出了基于通比例尺思想的城乡规划空间数据库组织方法；基于电子云理论研建了点元分布模型,使城乡规划编制成果能够在比例尺放大过程中近似地确定点元的位置；通过软件可视化理论结合城乡规划语义规则,解决了因比例尺放大引起的位置不确定性以及可视化问题,实现了城乡规划空间数据的多尺度可视化表达。
The basic objects of this paper are to analyze the scale effect and scaling law for the urban planning and management by use of the multi-interdisciplinary theories and technologies such as GIS as well as computer sciences and technologies in order to explore the practicability of the current theories and methodologies for mapping, and the spatial data mining and scaling algorithms for urban planning. For these purposes, a kind of suitable and effective multi-scaling model for the expression of urban planning spatial data under multi-scale environment has been developed. The main research contents include:to apply the uncertainty principle and spatial cognition to the multi-scale processing and expression of spatial data based on the theory of multi-scale processing of automatic mapping and the visualization methods. During this procedure, we found that the abstract expression of spatial data to the feature and developing process of objective world will only be approximation in some extent. An organizing methodology based on the common scale thought has been suggested considering the source and composition of spatial data in urban planning databases as well as their multi-scale characteristics; A point element distribution model based on "electron cloud theory'" was developed, in this case the compilation and results of urban planning could approximately define the position of point element when enlarging the map scale; Moreover, with the help of a visualization software and with combination the semantic rules of urban planning, the problem of spatial location uncertainty and its visualization caused by scale enlarging has been solved. Consequently, the multi-scale visualization and mapping of spatial data in urban planning could be carried out.
The basic objects of this paper are to analyze the scale effect and scaling law for the urban planning and management by use of the multi-interdisciplinary theories and technologies such as GIS as well as computer sciences and technologies in order to explore the practicability of the current theories and methodologies for mapping, and the spatial data mining and scaling algorithms for urban planning. For these purposes, a kind of suitable and effective multi-scaling model for the expression of urban planning spatial data under multi-scale environment has been developed. The main research contents include:to apply the uncertainty principle and spatial cognition to the multi-scale processing and expression of spatial data based on the theory of multi-scale processing of automatic mapping and the visualization methods. During this procedure, we found that the abstract expression of spatial data to the feature and developing process of objective world will only be approximation in some extent. An organizing methodology based on the common scale thought has been suggested considering the source and composition of spatial data in urban planning databases as well as their multi-scale characteristics; A point element distribution model based on "electron cloud theory'" was developed, in this case the compilation and results of urban planning could approximately define the position of point element when enlarging the map scale; Moreover, with the help of a visualization software and with combination the semantic rules of urban planning, the problem of spatial location uncertainty and its visualization caused by scale enlarging has been solved. Consequently, the multi-scale visualization and mapping of spatial data in urban planning could be carried out.
引文
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