【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地图，具体涉及一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法。
技术介绍
1、地图是对现实世界地理环境的抽象表达，根据地图用途的不同，对地理环境的抽象程度也不尽相同，从而产生了地图比例尺。地图综合是指地图比例尺由大到小的变化过程中，在保留地理要素主要形状特征的条件下对其进行化简，实现地物要素的形状由复杂到粗略的变化。地图自动综合是地图制图的难点问题，地图线要素作为地理信息的基本几何类型，是实现地理综合和地图制图的基础和关键。因此，研究地图线要素的自动综合方法具有重要的意义和应用价值。
2、地图线要素综合算法，一直以来都是地图综合的研究热点，其中的经典算法且具有代表性的有douglas-peucker算法和li-openshaw算法。但是目前各类线要素算法均与比例尺无直接关联，如没有直接可用于1：10000地图线要素化简到1：50000地图线要素的算法。各类算法均是地图线要素的通用化简算法，在地图制图应用时，通常需要借助专业人士的经验知识对参数进行精细设定，才能进行不同层次的简化以得到小比例尺下的地图数据，导致方法的性能在不同环境下有着很大的差异。
3、本文提出了一种基于条件对抗生成网络的算法，利用大量不同比例尺的存量数据作为训练样本，根据需求实现特定比例尺之间数据的化简。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术
3、式中，(xi,yi)为点pi的坐标，x(s),y(s)为曲线段pipi+1上一个点，si为点pi到起始点p0的长度，s为点ps到p0的长度，0≤i≤n-1；上式表示曲线段pipi+1的参数方程，可将该方程簇看作为以曲线周长l为周期的周期函数，则可得到式(1)的傅里叶展开式为：
4、
5、傅里叶展开项系数可由下面公式计算获得：
6、
7、步骤二：训练条件对抗生成网络模型；条件对抗生成网络模型分为生成器和判别器两个部分，分别加以训练；
8、步骤三：模型应用；训练完成后，模型即可使用。
9、优选的，所述步骤一中，若地图线要素为开曲线可经镜像处理。
10、优选的，所述步骤二中，训练生成器，把1:10000比例尺的地图道路样本，利用公式(3)获得其傅里叶展开系数，目标比例尺1:50000作为条件信息，和傅里叶展开系数一起传入生成器中，生成1:50000比例尺下的曲线的傅里叶展开系数。
11、优选的，所述生成器由3个全连接层和1个批标准化层组成。
12、优选的，所述步骤二中，训练判别器，把上述生成的1:50000比例尺下的曲线的傅里叶展开系数，输入到判别器网络中，网络通过计算，会输出一个0-1之间的值，表示这个输入数据被预测为该比例尺下真实数据的概率，然后用1:50000比例尺地图道路样本的傅里叶展开系数作为真值，计算生成对抗损失，通过反向传播的方式约束生成器和判别器的学习，完成一个完整的训练。
13、优选的，所述判别器由4个全连接层和2个批标准化层组成。
14、优选的，模型使用时，输入1:10000比例尺地图道路数据和目标比例尺1:50000，通过模型计算，即可获得该道路数据在1:50000比例尺下的傅里叶展开系数，代入公式(2)中，即可得到曲线的参数方程，可计算得到曲线的各坐标串。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：专利技术能够直接应用于固定比例尺之间的地图线要素自动综合，如利用1:10000比例尺和1:50000比例尺数据作为样本训练模型，得到的模型可以直接用来综合1:10000比例尺的数据，避免现有算法依据专家经验设置各种参数导致的算法结果不稳定等问题。
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1.一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：步骤一：获取地图线要素傅里叶展开系数；地图线要素，即曲线，用一个坐标串表达；设地图线要素L(P0(X0，Y0)，P1(X1，Y1)，…PN(XN，YN))是由点串P0，P1，P2…PN，N个点构成的封闭曲线，P0和PN重合；为了对该曲线进行傅里叶变换，可将该曲线以曲线长度S为自变量的分段参数方程表示；
2.根据权利要求1所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述步骤一中，若地图线要素为开曲线可经镜像处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述步骤二中，训练生成器，把1:10000比例尺的地图道路样本，利用公式(3)获得其傅里叶展开系数，目标比例尺1:50000作为条件信息，和傅里叶展开系数一起传入生成器中，生成1:50000比例尺下的曲线的傅里叶展开系数。
4.根据权利要求3所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述生成器由3个全连接层和1个批标准化层组成。
5.根据权利
6.根据权利要求5所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述判别器由4个全连接层和2个批标准化层组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：模型使用时，输入1:10000比例尺地图道路数据和目标比例尺1:50000，通过模型计算，即可获得该道路数据在1:50000比例尺下的傅里叶展开系数，代入公式(2)中，即可得到曲线的参数方程，可计算得到曲线的各坐标串。
...【技术特征摘要】
1.一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：步骤一：获取地图线要素傅里叶展开系数；地图线要素，即曲线，用一个坐标串表达；设地图线要素l(p0(x0，y0)，p1(x1，y1)，…pn(xn，yn))是由点串p0，p1，p2…pn，n个点构成的封闭曲线，p0和pn重合；为了对该曲线进行傅里叶变换，可将该曲线以曲线长度s为自变量的分段参数方程表示；
2.根据权利要求1所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述步骤一中，若地图线要素为开曲线可经镜像处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述步骤二中，训练生成器，把1:10000比例尺的地图道路样本，利用公式(3)获得其傅里叶展开系数，目标比例尺1:50000作为条件信息，和傅里叶展开系数一起传入生成器中，生成1:50000比例尺下的曲线的傅里叶展开系数。
4.根据权利要求3所述的一种基于对抗生成网络的地图线要素自动综合方法，其特征在于：所述生成...
【专利技术属性】
技术研发人员：马超，熊顺，何列松，王强，蒋丹妮，徐道柱，谢鹏，焦洋洋，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：
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