Zastosowanie MedialAxisTransform w cyfrowej generalizacji kartograficznej

• Autorzy: Stanisław Szombara

Warianty tytułu

Use of Medial Axis Transform in Digital Cartographic Generalisation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Implementacja operatorów i algorytmów cyfrowej generalizacji kartograficznej do zarządzania Georeferencyjną Bazą Danych Obiektów Topograficznych na poziomie szczegółowości mapy topograficznej 1:10 000 (BDOT10k) jest obecnie jednym z głównych zadań Państwowej Służby Geodezyjnej i Kartograficznej. Koncepcja wieloreprezentatywności obiektów przestrzennych przechowywanych w ww. bazie wymaga opracowania metodyki automatycznej generalizacji kartograficznej. Automatyzacja procesu jest możliwa po uporządkowaniu i zhierarchizowaniu zbiorów danych przestrzennych oraz przy zapewnieniu jednoznaczności wyników. W pracy wykorzystano MedialAxisTransform (MAT), jedną z metod wyznaczenia szkieletu (osi geometrycznej) dla obiektów powierzchniowych, a także normę rozpoznawalności rysunku jako jedyny wymierny czynnik wpływający na generalizację obiektów przestrzennych. W artykule przedstawiono użycie MAT w operatorach cyfrowej generalizacji kartograficznej: zapadania, przewiększania. Zaprezentowano także koncepcję użycia MAT w operatorze upraszczania. Osiągnięte wyniki pozwalają na stwierdzenie przydatności MAT w generalizacji wybranych obiektów BDOT10k do BDOO, a także do redakcji standardowych opracowań kartograficznych. (abstrakt oryginalny)

EN

Implementation of operators and algorithms of digital cartographic generalization for management of Georeferenced Database of Topographic Objects on a topographic map on 1:10 000 level of detail (BDOT10k) is currently one of the main tasks of the National Mapping and Geodetic Agency in Poland. The concept of multirepresentation of spatial objects stored in the database requires the methodology of automatic cartographic generalization to be prepared. Automation of the process is only possible if the sets of data are arranged in order, hierarchized and the unambiguity of the results is preserved. In the paper Medial Axis Transform (MAT) was used, which is one of the methods of determining the skeleton (geometrical axis) for the spatial objects. Also recognisability norm of a drawing was applied as the only measurable factor that influences the generalization of spatial objects. In the paper the use of MAT in operators of digital cartographic generalization was presented (collapse and exaggeration operators). The concept of MAT use in simplification operator was also presented. The obtained results prove the usability of MAT in generalization of selected BDOT10k and BDOO objects and also in redaction of standard maps. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Kartografia; Obiektowe bazy danych

EN

Cartography; Object database

• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2013
• Numer: nr 4, CD
• Strony: 587--595

Twórcy

autor

Stanisław Szombara

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• [1] Głażewski A.: Modele rzeczywistości geograficznej a modele danych przestrzennych, [w:] Wybrane problemy generalizacji kartograficznej, 2006, s. 1-11.
• [2] Chrobak T.: The role of least image dimensions in generalized of object in spatial databases, "Geodesy and Cartography", tom 59, nr 2, 2010, s. 99-120.
• [3] Blum H.: A Transformation for Extracting New Descriptors of Shape, [w:] Models for the Perception of Speech and Visual Form, W. Whaten-Dunn, Ed. MIT Press, Cambridge, Mass., 1967, s. 362-380.
• [4] Okabe A., Boots B., Sugihara K., Chiu S.N.: Spatial Tessellations: Concepts and Applications of Voronoi Diagrams, 2nd ed. Chichester, England: Wiley, 2000, s. 1-683.
• [5] Choi H.I., Choi S.W., Moon H.P.: Mathematical theory of medial axis transform, "Pacific Journal of Mathematics", tom 181, nr 1, Nov. 1997, s. 57-88.
• [6] Perkal J., An attempt at objective generalization, [w:] Discussion Papers of the Michigan Interuniversity Community of Mathematical Geographers. Discussion Paper 10., vol. 10, J. D. Nystuen, Ed. MI: Ann Arbor: Department of Geography, University of Michigan, 1966.
• [7] Li Z.: Essential operations and algorithms for geometric transformations, [w:] Proceedings of the 23th International Cartographic Conference, 2007, s. 1-17.
• [8] Jones C.B., Bundy G.L., Ware J.M.: Map Generalization with a Triangulated Data Structure, "Cartography and Geographic Information Science", tom 22, nr 4, 1999, s. 317-331.
• [9] Gold C.M., Snoeyink J.: A One-Step Crust and Skeleton Extraction Algorithm, "Algorithmica", tom 30, 2001, s. 144-163.
• [10] Haunert J-H., Sester M.: Area Collapse and Road Centerlines based on Straight Skeletons, "GeoInformatica", tom 12, nr 2, Aug. 2007, s. 169-191.
• [11] Christensen A.H.J.: Cartographic Line Generalization with Waterlines and Medial-Axes, "Cartography and Geographic Information Science", tom 26, nr 1, Jan. 1999, s. 19-32.
• [12] Christensen A.H.J.: Line Generalization by Waterlining And Medial-Axis Transformation. Successes and Issues in an Implementation of Perkal's Proposal, "Cartographic Journal, The", tom 37, nr 1, 2000, s. 19-28.
• [13] Szombara S.: Application of Elementary Triangle in Collapse Operator of Digital Cartographic Generalisation Process, [w:] 4th Doctoral Seminar on Geodesy and Cartography, 1st ed., M. Biryło (Ed.) Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2012, s. 9-17.
• [14] Choi J., Hwang C.-S., Multi-scale Rendering with Geometry Collapse and a Symbol Knowledge Base, "Cartographic Journal, The", tom 46, nr 2, May 2009 s. 155-163.
• [15] Su B., Li Z., Lodwick G.: Morphological Models for the Collapse of Area Features in Digital Map Generalization, "GeoInformatica", tom 2, nr 4, 1998, s. 359-383.
• [16] Kang H., Kim T., Li K.: Topological Consistency for Collapse Operation in Multi-scale Databases, "Lecture Notes in Computer Science", tom 3289, nr 1, 2004, s. 91-102.
• [17] Ware J.M., Jones C.B., Thomas N.: Automated map generalization with multiple operators: a simulated annealing approach, "International Journal of Geographical Information Science", tom 17, nr 8, Dec. 2003, s. 743-769.
• [18] Li Z., Algorithmic Foundation of Multi-Scale Spatial Representation. London: CRC Press, 2007.
• [19] Chrobak T.: Badanie przydatności trójkąta elementarnego w komputerowej generalizacji kartograficznej, AGH; Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 1999.
• [20] Perkal J.: Próba obiektywnej generalizacji, "Geodezja i Kartografia", tom 7, nr 2, 1958, s. 142.
• [21] Li Z.: Digital Map Generalization at the Age of Enlightenment: a Review of the First Forty Years, "Cartographic Journal, The", tom 44, nr 1, Feb. 2007, s. 80-93.
• [22] Saliszczew K.A.: Kartografia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• [23] Christensen A.H.J.: Two experiments on stream network generalization, [w:] Proceedings of the 21st International Cartographic Conference, no. August, 2003, s. 10-16.