25105.基于l系統(tǒng)的三維地圖符號研究

1、I摘要摘要地圖符號是地圖的圖解語言，是表達和傳遞地理信息的載體和工具。隨著地理信息的表達由傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖發(fā)展到計算機數(shù)字地圖，再到三維地圖、三維GIS甚至虛擬地理環(huán)境，地圖符號的維度發(fā)生了巨大變化。同時，人類觀察世界的角度也發(fā)生了變化，由“從上至下”的俯瞰方式轉(zhuǎn)變成“從側(cè)面看世界”的寫景式方式，使得對三維地圖符號的研究更加迫切了。然而目前對于三維地圖符號的研究仍處在萌芽狀態(tài)，現(xiàn)有三維地圖符號研究大多集中在三維模型方面；同時，現(xiàn)有三維地圖符

2、號的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系并不完善，不善于描述復雜形狀的地理對象。為此，本文引入L系統(tǒng)的原理方法，研究復雜地物的三維地圖符號表達機制，即基于L系統(tǒng)的三維地圖符號研究?，F(xiàn)實世界紛繁復雜，且三維地圖符號是可視化現(xiàn)實世界的工具。因此，基于L系統(tǒng)的三維地圖符號研究就顯得十分重要。本文從L系統(tǒng)和地圖符號的基本理論出發(fā)，對L系統(tǒng)的三維地圖符號進行了剖析，參照L系統(tǒng)的構(gòu)圖理論和地圖符號視覺變量理論體系，分析了L系統(tǒng)對三維地圖符號視覺變量的擴展和影響；從L系統(tǒng)和

3、符號的構(gòu)圖規(guī)律出發(fā)，針對三維地圖符號構(gòu)圖特點，提出了基于L系統(tǒng)的三維地圖符號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分析了部分的相關(guān)填充算法。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：（1）從符號、三維地圖符號以及L系統(tǒng)三個角度出發(fā)，比較分析了地圖符號學和二維地圖符號的分類體系；同時，分析了三維地圖符號的定義、分類及和三維模型的區(qū)別；并對L系統(tǒng)的概念、類別及特點進行了深入的理論研究總結(jié)。（2）從地圖符號學角度出發(fā)，以貝爾廷經(jīng)典的地圖符號視覺變量和現(xiàn)有三維地圖符號視覺變量的理論

4、體系為基礎(chǔ)，針對L系統(tǒng)的理論特點和三維地圖符號的表現(xiàn)形式，擴展了三維地圖符號視覺變量的描述表達方式。（3）從符號的構(gòu)圖規(guī)則出發(fā)，引入L系統(tǒng)的構(gòu)圖原理，針對三維地圖符號的特點和對復雜地物的構(gòu)圖要求，提出了基于L系統(tǒng)的三維地圖符號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即以L系統(tǒng)字符串為核心，L系統(tǒng)迭代器和三維海龜解析器為基礎(chǔ)來組織構(gòu)建三維地圖符號；并針對L系統(tǒng)三維地圖符號的構(gòu)圖特點，分析了相關(guān)的填充算法。（4）以L系統(tǒng)三維地圖符號視覺變量為指導，及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，構(gòu)

5、建了L系統(tǒng)三維地圖符號渲染引擎，實現(xiàn)了L系統(tǒng)三維地圖符號表達實例，驗證了L系統(tǒng)三維地圖符號視覺變量，L系統(tǒng)三維地圖符號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及部分相關(guān)填充算法等L系統(tǒng)三維地圖符號相關(guān)理論方法的可行性和適用性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：三維地圖符號L系統(tǒng)視覺變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)IIIAbstractMapsymbolisthemapgraphiclanguagewhichwksasacarriertoolfexpressingtransferringgeographici

6、nfmation.Thedimensionofmapsymbolhasbeenchangedenmouslyduringfromthetraditionalpapermaptothecomputerdigitalmapthen3Dmap3DGISevenVGE.Atthesametimethewaythatobservingthewldfromtheperspectiveofhumanityhasalsobeenchangedfrom“

7、fromuptodown“overlookingto“fromthesideseewld“ofscenemodesotheneedof3Dmapsymbolresearcheshavebecomemuchmeurgent.Howeverthecurrentresearcheson3Dmapsymbolarestillinthebudtheexisting3Dsymbolaremostlyfocusedon3DmodelAtthesame

8、timethecurrentdatastructureof3Dsymbolisnotperfectitisnotabletodescribethecomplexshapeofthegeographicalobject.FthisweintroducetheprincipleofLsystemmethodwhichis3DsymbolresearchbasedonLsystemtostudythecomplexobject3Dsymbol

9、ofexpressionmechanism.Therealwldiscomplicated3Dmapsymbolisavisualizationoftherealwldtool.Soitisveryimptanttoresearchthe3DmapsymbolofitbasedonLsystem.ThisarticlefromtheLsystemthebasictheyofmapsymboltheLsystemof3Dmapsymbol

10、areanalyzedwithreferencetothecompositiontheyofLsystemvisualvariablesfmapsymboltheytheexpansioninfluencefthathavebeenanalyzedonLsystemf3DmapsymbolvisualvariablesStartingfromLsystemgraphiccompositionrulesthedatastructureof

11、3DmapsymbolbasedonLsystemthathavebeenproposewiththe3DmapsymbolcompositionrulesApartofthefillingalgithmhasbeenanalyzed.Maincontentsresultsaboutthisresearchareasfollows:Firstofallstartingfromthreeaspectswithsymbol3Dmapsymb

12、olLsystemtheclassificationsystemhadbeencomparedwiththemapsemioticsmapsymbolAtthesametimethedefinitionclassificationof3Dmapsymbolhadbeenanalyzedthedifferenceof3Dmapsymbol3DmodelhadbeenanalyzedThetheyresearchsummarythathad

13、beenproposedaboutLsystemconceptclassificationfeaturedeeply.SecondaryfromcartographicsemiologyaccdingtothetheyacteristicsonLsystem3Dmapsymbolfmsofexpressionthedeionofvisualvariablesf3Dmapsymbolhadbeenextendedbasedonvisual

14、variablestheysystemofclassicmapsymbolbyBertinthecurrent3Dmapsymbol.ThirdlystartingfromgraphiccompositionrulesintroducingtheprinciplecompositiononLsystemaccdingtotheacteristicsof3Dmapsymbolcompositionrequirementsfcomplexf