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分级统计地图的智能读图和制图方法研究

文献类型:学位论文

作者朱俊锴
答辩日期2025-05
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师张岸
关键词分级统计地图 智能制图 智能读图 人工智能
学位名称硕士
学位专业地图学与地理信息系统
英文摘要新一代人工智能(Artificial Intelligence)技术的迅速崛起,使各学科科研模 式正经历深刻变革,地图的读图与制图也逐步呈现智能化趋势。分级统计地图因 其直观简约、易于被人接受的特性,成为尝试智能读图与制图实验的理想研究对 象。然而,目前的人工智能技术在应对分级统计地图专业任务时表现欠佳,现有 智能读图与制图的研究普遍存在数据资源匮乏、算法适用性不足等短板。 为解决上述问题,本文首先提出了一套针对分级统计地图的智能读图方案, 将读图流程划分为智能阅读与智能解释两个层面,并构建分级模板与颜色模板; 同时开发出基于制图模板的智能制图系统,实现了从地图输入、智能读图、模板 构建到自动制图的全流程闭环。 具体来说,在智能阅读部分,通过SAM(Segment Anything Model)和基于 空间聚类的算法,分别提取主图和图例;借助SAM、OCR(Optical Character Recognition)和位置规律识别地图元数据、地图分级和地图色彩等关键要素。 在智能解释部分,使用微调SAM 和边缘检测算法进行了制图单元分割提取, 使用CLIP(Contrastive Language-Image Pre-training)微调模型进行了地名信息匹 配,结合智能阅读提取的颜色和分级信息,构建了“制图单元-地名-颜色-分级” 的四元组数据标签,最后借助大语言模型输出地图解释的文本,实现了智能读图 的全流程。 在智能制图部分,依据主题分类构建了地图颜色与分级模板,并实现了基于 主题特征的智能推荐方法,开发了智能制图系统。 本文主要实现了以下研究目标和成果: (1)构建了智能读图和制图的数据集。一方面,构建了可用于智能读图训 练的分级统计地图数据集,该数据集包括了人口、气温、降水等主题的典型分级 统计地图案例。另一方面,基于分级统计地图数据集,通过智能阅读方法自动提 取了地图颜色和分级数据,按主题分类构建了用于智能制图的模板数据集。 (2)提出了一种分级统计地图的智能读图方法。提出了一种可读取地图元 数据、图例信息和制图单元数据的智能读图方法,在图例分割、图例信息提取、 制图单元分割和地名信息匹配的准确率分别达到了71.38%、94.51%、89.91%、 80.35%。基于智能读图提取的信息,构建了“制图单元-地名-颜色-分级”的四元 组数据标签,实现了地图解释文本输出。 (3)开发了分级统计地图的智能制图系统。开发了包括地图方案推荐、自 动读图、地图样式生成与渲染等模块的智能制图系统,可以根据用户的制图需要 和主题类型开展智能推荐,匹配相应的色彩模板库和分级模板库,生成渲染的样 式文件,实现地图的可视化输出。
学科主题地图学与地理信息系统
语种中文
页码103
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215734]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
朱俊锴. 分级统计地图的智能读图和制图方法研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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