基于地物纹理特征的影像纹理符号设计与应用

论文摘要

地图通过将现实中的实体转换成为二维或三维对象,传递出属性及空间信息供读图者使用,其形式已经受到广大人民的认可。地图通过制图语言来传递信息,而地图符号作为一种制图语言,发挥着不可替代的作用。读图者是根据地图符号的视觉属性进行判读它传递的信息的。当前的专题地图,小比例尺使用纯色符号,我们称之为“颜色纹理”,中比例尺使用纯色+规律排列的图元作为面状符号,我们称之为“符号纹理”,当前可以实现较好的地物属性区分效果。不过在大比例尺地图上若仍是使用“符号纹理”的方式进行面状区域的填充,虽然在语义上可以很好地进行表达,但是大面积的纯色填充显得过于空洞,影响地图整体的美观。地图符号的视觉属性中,除了颜色与结构之外,纹理便是一项非常重要的要素,不仅以其特有的图像形式给人们以审美的享受,增强整幅地图的美观程度,同时也能像颜色一样被赋予语义信息,反映客观世界空间信息的同时传递属性信息。所以利用纹理来对现有的面状符号进行设计上的扩充是十分有必要的。不过到目前为止,尚未有人系统地针对地图中纹理符号的设计进行研究。因而,探索一套新的纹理面状符号的规则和方法,构建一套从小比例尺到大比例尺,面状符号逐级继承的体系,在不失地图原本的含义前提下,丰富地图语义,使得地图在全尺度下都有一套既能准确传递信息,又能保持美观的规范,是一个非常具有意义的课题。基于此,首先对纹理、制图等与此相关的研究内容进行了大致的介绍,吸收相关研究成果的内容,对纹理本身在地图制作上面的应用进行了规则的制定;接下来规定了影像纹理符号的分类、合成及一系列原则,形成了一套纹理制作的流程,包含从油画、影像和照片中裁剪提取相应的纹理素材,进行纹理的颜色聚类、骨架提取和纹理合成等步骤,形成语义含义明晰、图案富含美感的影像纹理符号;同时以广东省行政区划矢量地图为底图,将面状地物以此为基础进行渲染,生成带有影像纹理符号的地图;最后通过渲染上图观察效果,与不同比例尺的原符号体系图件进行对比,基本形成了专题地图在大中小比例尺不同符号渲染的模式。该论文的研究旨在提出一种基于地物纹理特征的影像纹理符号设计方法,可利用于地图符号的设计工作,为大比例尺地图上的符号设计提供方法。

论文目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景与立题意义

1.2 国内外研究综述

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 存在问题

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 论文结构

2 影像纹理符号设计理论基础

2.1 基本概念

2.1.1 地图符号

2.1.2 常规纹理符号

2.1.3 影像纹理符号

2.1.4 颜色空间

2.2 影像纹理的制作技术

2.2.1 边缘检测与提取算法

2.2.2 纹理模拟合成算法

2.2.3 颜色聚类算法

2.3 地表纹理在制图中的应用

2.3.1 纹理符号的合成理论

2.3.2 地表纹理的概念与分类

2.3.3 地貌纹理映射技术

2.4 本章小结

3 影像纹理符号设计

3.1 影像纹理符号属性

3.2 影像纹理符号设计原则

3.2.1 影像纹理符号的分类规则

3.2.2 符号分层合成原则

3.2.3 语义配套原则

3.2.4 颜色分量范围

3.3 影像纹理符号的制作过程

3.4 主颜色提取与聚类

3.4.1 主颜色提取

3.4.2 颜色聚类

3.5 纹理骨架提取与合成

3.6 平铺刻意感消除

3.6.1 翻转镜像拼接

3.6.2 Wei-Levoy算法

3.7 影像纹理库的构建

3.8 本章小结

4 土地利用专题图影像纹理设计实践

4.1 影像纹理符号设计对象

4.2 影像纹理数据来源

4.3 纹理图斑的处理

4.3.1 主颜色提取与聚类

4.3.2 纹理骨架提取与合成

4.3.3 平铺刻意感消除

4.4 影像纹理符号展示

4.5 本章小结

5 土地利用专题图影像纹理制图实例

5.1 制图前期准备

5.1.1 制图区域选择

5.1.2 纹理符号选择

5.2 影像纹理成果展示

5.2.1 整体与对比效果展示

5.2.2 不同季节效果

5.2.3 重点地物表达

5.3 大中小比例尺下的符号渲染模式

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 A 制图区域范围示意图

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈栋

导师: 付宗堂

关键词: 纹理符号,地图,符号设计

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P283

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001272

总页数: 88

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