摘要
地图资源的数字化是促进地理信息系统（Geographic Information System，GIS）稳步发展的关键因素，而等高线数据的获取是其中的核心环节。彩色地图等高线的自动提取与矢量化研究汇集了计算机图形学、工程制图及人工智能等多个领域为一体，学科之间理论与技术的融合为本课题提供有力支撑的同时，也余留下许多颇具难度的问题。 本文围绕彩色地图等高线的提取与补断等难点进行了深入的研究，主要研究成果归纳如下: 1.针对地理要素之间的颜色混淆现象，结合阈值分割方法的优势，提出了一种基于HSI空间的KFCM和阈值分割融合方法。首先利用彩色地图的饱和度值与空间邻域信息构造特征图像，再对该图像执行KFCM聚类算法，并根据分类结果计算分割阈值从而提取等高线信息，最后通过实验验证了本方法能够有效处理不同饱和度分布的图像。 2.指出最小点对法在补断过程中存在断点错连或者无法连接的问题，提出了一种基于断点分类和方向差异的等高线分级补断方法。利用改进的方向差异计算方法，以解决平行等高线间断点错连的问题;结合断点分类思想和分级补断策略，能够有效地连接相距较远的等高线断点;由定性和定量分析的实验，验证了本方法的可行性与普适性。 3.结合等高线初步提取的细化需求，及等高线矢量化的工作流程，对目前的一些主流方法进行了实现与比较，最终研发了一个简单实验系统，基本具备了彩色地图等高线矢量化各环节的主要功能:等高线的提取，细化及后处理，断点的匹配与连接，等高线矢量化。
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