自動製圖

自動製圖就是要解決一個“何時、何地”實施綜合操作的問題，也就是要研究滿足綜合要求的自動地理分區並對地理實體進行評價，既要擁有對地物在全局結構中的地位進行評價的機制，也要擁有對地物在局部地段的相對重要性進行區分的手段。

自動製圖的基本理論包括：基於地圖信息和地圖傳輸的地圖綜合理論、基於認知的地圖綜合理論和基於感受的地圖綜合理論。

1、基於地圖信息和地圖傳輸的地圖綜合理論：地圖製圖過程是一系列的信息轉換過程，製圖綜合的目的和作用就是經過對製圖對象的選取、化簡、分類分級和符號化的過程使得地圖使用者能更有效、更容易地通過地圖獲取儘可能多的信息。

2、基於認知的地圖綜合理論：地圖綜合可以分解為一系列詳細的認知和處理的思維過程，這種思維過程可以用某種類似函數或謂詞的功能子程序來模擬，通過對這些功能的適當組合、排列、調動及動態調整，並結合學習、評價與改進機制，將有可能模擬人類在地圖綜合過程中的認知行為與心象的視覺化過程，使自動製圖能遵循科學的原則進行。

3、基於感受的地圖綜合理論：地圖綜合過程中的符號化結果是否符合用圖者的感受規律，很大程度上影響地圖綜合的效果，而感受理論能夠為製圖數據的分類分級及其符號化、地物輪廓形狀的化簡、註記的取捨與配置等問題提供理論上的依據和指導。

自動製圖對於地圖生產自動化水平和GIS的數據服務能力具有不可忽視的作用，因而多年來各國製圖學者對自動製圖綜合問題作了大量的研究，主要方法包括：面向信息的綜合方法、面向濾波的綜合方法、啓發式綜合方法、專家系統綜合方法、神經元網絡綜合方法、分形綜合方法、數學形態學綜合方法、小波分析綜合方法等。

1、基於最佳逼近論的綜合：地圖綜合問題可看作是一種最佳逼近的問題，是逼近理論應用的一個特殊領域，因而可以用一種數學優化的模型來描述。地圖自動製圖應使地圖上所表示的有限量的地物，依據確定的目的能最佳地復現現實世界的情況。

2、基於關係信息的綜合：地圖綜合的過程表現為去粗取精和去偽存真，這就意味着要對地理目標作科學合理的評價，這主要表現在查明與地理目標的分佈規律和結構的關係。

3、結構識別：計算機視覺原理的應用。自動綜合一方面利用物體本身的信息，另一方面要用各種關係來制導，這就產生關係的識別問題，這是計算機視覺在空間數據處理中的一個特殊應用領域。此外，地圖綜合和地理數據處理均要求顧及區域特徵，因為同樣的物體在不同的環境下會具有不同的重要性。為進行這樣的綜合，計算機應在整體上顧及要素的宏觀結構信息，對全圖或整個數據庫一目瞭然。而在處理各個地理實體時，還需用“鄰域”的手段對物體的局部重要性做出相對評價。

現階段實現全自動化的地圖綜合是不可能的，數字地圖製圖綜合的人機協同系統成為當前唯一可選之路。所謂人機協同系統是指將與抽象思維有關的數值計算和邏輯推理問題由計算機來完成，將迄今為止一切成熟的綜合處理技術計算機化，而對於綜合過程中的形象思維，如哪個物體需要綜合、特殊參數的設置等問題，交由人來決策完成，以人機交互的形式共同完成整個地圖綜合的工作。在這樣的系統中，計算機將能最大限度地完成所能完成的工作，而人則是在關鍵部分控制整個工作，最終能保證以較高的效率來完成這項工作。因此自動綜合的解決方案中要提供批處理綜合和人機交互綜合兩種方式，這兩種方式如何合理利用是現階段自動綜合成敗的關鍵。 ^[1]