地图自动综合软件
随着计算机图形学、人工智能、网络技术等技术的发展，以及地图综合本身算法、过程决策、评价分析技术的突破，在数字环境下，采用计算机软件实施地图自动综合成为可能。
1.地图综合软件研制的模式
地图综合软件的研制可以采用两种模式:一种是在通用的GIS平台基础上二次开发集成针对地图综合的功能，完成空间数据的尺度变换；另一种则是在操作系统平台上从底层专门开发，不依托其他空间数据管理加工平台。
前一种模式由通用GIS平台开发商提供地图综合的算子功能模块，用户将这些地图综合模块与其他的图形编辑功能集成。这种模式将综合操作与一般的图形编辑放到同一层次，缺乏针对地图综合实施的操作环境的专门设计，这种软件运行时将综合过程决策、结果评价分析任务交给操作员交互式完成。INTERGRAPH系统中提供了专门的地图综合模块Map Generalization。ArcGIS从6.0版本开始即以指令的形式提供线化简工具。在新版ArcGIS中增加了多个地图综合算子指令:Buildingsimplify，针对建筑物多边形的形状化简；Centerline，提取双线道路、双线河流的中心线，将双边界线表达转化为单线表达；Findconflicts，根据视觉辨析间距阈值，探测邻近目标的空间冲突；Merging，合并两个同维的目标(点、线、面)，结果为原目标的并集；Simplification，化简曲线、边界，包括节点压缩和弯曲弃除两种候选方案；Amalgamation，合并指定属性项的值相同的邻近多边形、线或者区，用于土地利用图斑语义层次的归并。
后一种从底层开发的模式针对性强，软件系统的功能主要是提供地图综合算子，而其他非尺度变换功能(如空间分析)不是系统的主要内容，同时对于地图综合的规则建立，多比例尺可视化环境、综合决策分析、综合结果评价等都有专门的设计。目前基于这种模式研制开发的软件系统有:法国IGN地图院COGIT实验室研制的Stratege，苏黎世大学的PolyGen，德国地图研究院的针对DLM模型综合的ATKIS软件，英国Glamorgan大学研制的针对空间邻近关系识别及冲突处理的MAGE，LascerScan公司研制针对数字地图DLM综合及GML数据输出的ATKIS-GEN软件，我国武汉大学研制的综合缩编的DoMap软件等。
2.地图综合软件的分类
地图综合软件，按自动化程度可分为交互式综合与自动综合，按是否在网络运行可分为在线式综合与离线式综合，按待综合数据模型可分为面向DLM的综合与面向DCM的综合。
1)交互式综合与自动综合
交互式综合是人机协同作业机制下通过地图作者交互式参与完成综合过程。首先是在软件平台上“人”“机”的综合任务分工问题，地图作者完成上层的决策分析，而由计算机软件完成具体的算法执行。综合过程决策的智能行为高，有地图生产经验知识的作业员的判断可在一瞬间完成，底层的几何图形操作在综合算法支持下，计算机也可快速完成。
交互式综合与自动综合是一个逐步转化的过程，随着自动化决策功能的成熟，软件可逐步涉及智能推理领域。据目前地图综合研究水平，交互式综合软件是主要的产品形式，该类软件的设计要界定人机任务分工、研制提供一批高效率的地图综合算子功能，同时为地图作者的交互式参与综合的判断决策提供良好的辅助环境，使得人眼很快识别何处有空间冲突。
2)在线式综合与离线式综合
在网络时代，地图的生产、浏览、发布等均与网络环境相关，为此产生了地图综合软件的两种运行模式:在线式综合与离线式综合。
在线式地图综合是在服务器/终端机制下，基于终端用户的服务申请，通过“中间件” 技术建立网络环境下的地图综合服务体系，在服务器端和用户终端实施不同层次的地图数据综合，输出不同尺度、不同分辨率的地图综合结果。
在线式地图综合软件的开发面临两个关键问题:一是需要将专业化的综合服务模块与通用性的数据管理服务模块集成，将地图综合中间件深层次地嵌入网络服务体系中，这是系统集成中的关键问题；二是综合算子算法必须是实时响应的，适宜在线操作。
在网络环境下实施地图综合将是地图生产的发展趋势，比较好的方法是将在线式综合与离线式综合结合，共同完成从服务器到终端用户的不同比例尺数据的综合与传输。该结合表现为离线式综合生成地图数据的“半成品”，以多版本结构预存在服务器中，同时通过中间件或其他形式提供实时在线式地图综合服务，操作时用户申请该服务完成符合特定分辨率、比例尺、精度要求的最终综合结果。
3)面向DLM的综合与面向DCM的综合
地图综合软件处理的数据对象可分为两种模型，即数字景观模型(Digital Landscape Model，DLM)和数字制图模型(Digital Cartographic Model，DCM)。
DLM是地图数据库的用户视图，是在计算机中实现对客观世界的高度抽象，有如下基本特征:①用属性、坐标与关系描述存储对象，是面向地理景观特征的；②没有规定用什么符号系统具体表示，独立于表示法的；③以数字形式存储的抽象地图可满足多种用户的共同需求。
基于DLM模型采用特定的符号系统可视化生成符合视觉认知要求的图形形式，便是数字制图模型DCM，是面向图式符号的或面向制图表示的。从可视化角度，将数字景观模型用图形模型表达出来，DLM到DCM，处理其中的空间冲突，即为图形综合。由于目标的图形可视化并不是简单符号化过程，其间会产生视觉空间冲突、符号间距太小不易于视觉分辨等问题，需要图形综合。图形综合顾及地图用户视觉心理，对运用符号参量可视化时产生的问题通过综合得到克服，增强地图的可读性。面向DCM模型的综合主要表现为移位、夸大、空间冲突关系处理。
在测绘地理信息生产单位，DLM与DCM的生产可通俗地称为“建库”与“出图”。面向DLM的综合主要考虑分辨率、拓扑关系一致等要求，不考虑符号化后产生的空间冲突，而面向DCM的综合主要考虑图形符号间的关系处理。
3.地图综合软件结构设计
从底层开发的地图综合软件系统，既要包含一般图形软件对地图数据存储管理的数据库管理平台，又要面向综合缩编任务提供专门的软件功能模块与用户界面。
DoMap采用基于面向对象技术，运用VC＋＋语言开发，通过动态链接库和组件技术建立系统框架。DoMap在操作系统上运行，由内向外产生三层圈式结构:①内层数据库管理平台，实现空间数据的维护，包括数据的读写维护、空间索引的建立、地图要素的分层管理、多功能图形标识查询、逻辑条件查询、地图目标的可视化显示、地图层目标级和节点级基本几何编辑与属性编辑等；②中层综合算子、综合环境建立，建立点、线、面不同几何型目标选取、化简、合并、移位的综合算子算法，建立综合规则库框架，建立底图层、综合层数据混合显示框架环境；③外层缩编工程应用扩展，面向地图综合缩编工程应用提供系统界面制定综合规则，建立地图综合操作流程，建立地图综合评价指标及方法。
由于地图综合任务的广泛与应用领域的多样性，对综合算子的功能需求、综合规则和作业流程差别较大，难于形成统一的地图综合应用软件。适宜地形图综合缩编的作业流程与土地利用专题地图的综合缩编也有较大差别。因此采用组件技术，在共性的地图综合算子基础上，面向特定任务需求定制专门的应用系统。
基于面向对象技术进行软件的程序模块设计，关键是类结构的组织及调用、继承关系的建立。图6-53是地图综合软件程序的类结构，右侧部分为地图综合算子类，它将地理要素类和几何操作类连接起来，因为适用的综合算子不仅要根据几何特征确定，还要考虑语义特征。例如，同样是多边形化简，对于建筑物多边形和湖泊多边形则要采用不同的算法，前者要顾及建筑物多边形的直角垂直化几何特征，后者则是不规则多边形的化简。根据目前的研究，在地图综合算法设计中普遍采用计算几何模型Delaunay三角网、Voronoi图、多边形布尔运算等，在程序模块设计中要专门开发一批该类模块，基于这些几何构造模型提供多边形合并、多边形中轴化、多边形毗邻等操作。
图6-53 基于面向对象技术的地图综合软件程序的类结构
系统程序处理的数据对象从上到下划分为图、要素层、目标。目标往下再划分为两种目标:①简单目标，即在一般GIS软件确立的点、线、面和注记；②复合目标，即路径、区域和群组，路径定义为弧段的顺序集成，区域定义为邻近多边形的集合(如岛屿群)。
4.待综合源数据的集成与预处理
地图综合软件加工处理的数据对象往往是多种形式、多种来源、多种格式的数据集成。在正式实施综合缩编之前，对待综合源数据进行集成与预处理是非常关键的步骤。例如，国家1∶5万地图综合任务中，基于基础资料源数据就包括1∶1万DLG数据、1∶5万DLG数据、1∶5万DRG图像、DOM高分辨率遥感影像、GPS县乡道数据、地名数据库以及其他资料等多种形式。因此在地图综合软件提供高效率的源数据集成与预处理功能很有必要。
1)待综合源数据集成
地图综合的数据源往往是多种平台软件采集建库、多种比例尺、多种编码方案，使得综合前的数据集成面临地图要素分层不明确、地图表达规则不一致、图幅接边错误、拓扑关系错误和属性赋值错误等一系列问题。
(1)源数据组织的要素层重新归类。不同要素层的共享边处理不当(如植被的边界往往是从水系、道路拷取部分边界生成的多边形)，许多不同类型的要素混为一层(如将绿化植被、水系、道路、境界及某些线状设施一起放在同一层)，有的数据将注记单独列为一层，混淆了与不同层要素描述的归属关系。显然在综合时，对地名注记、说明性注记应采取不同的操作处理。利用预处理功能对源数据组织的要素层重新归类。
(2)统一数据表达形式。不同时期、不同单位测绘的基础地图在属性层次上划分标准不一。例如，部分图对植被类型区分为果园、水稻田、林地、草地等，而另一部分图则区分为针叶林和阔叶林。再如部分图高程点密度不一致。由于地形条件和制图区域特征的差异，部分1∶1万图的地形按25m高程间隔设置一根计曲线，而部分1∶1万图按20m高程差设置计曲线。有的图幅范围为50cm×50cm，而有的图幅范围为40cm×60cm。因而，软件需要提供语义层次重新划分，统一数据表达形式的基本功能。
(3)图幅之间接边改正。不同时期、不同部门面向不同目标生产的相邻图幅，拼接时会产生较大问题，部分图拼接后在接边处出现明显的等齐式多边形裁接线，尤其对大面积的林地、湖泊多边形拼接。
(4)拓扑关系和属性赋值改正。尽管源数据生产时有严格的制图规范，但大规模工程数据库建设错误是不可避免的。某些错误在源数据应用中没有显露出来，但面向地图综合任务时，这些错误将是致命的。例如，等高线高层值赋错，对于等高线图形输出没有影响，但在综合时依据高层差选取，就会发现错漏一批等高线，产生严重错误。
以上部分问题，综合前可通过错误检查功能和交互式编辑加以改正。
2)数据预处理
面向综合任务的数据预处理主要是为后继综合作准备，达到快速选取、高效率综合的目的，在地图综合软件设计中需要考虑的预处理功能有以下5项。
(1)属性编码、数据字典统一匹配映射。综合前后的地图数据往往采用两套编码方案，语义描述的数据字典也有差别，为此在地图综合软件中通过预处理将数据表达统一，有利于后继综合变换。由于综合前大比例尺地图表达详细、语义字段丰富，而综合后的结果数据往往表达概略，在预处理时可以将源数据中对综合化简没有影响的字段去掉，对数据的语义信息“瘦身”。在分类要素对应转换中存在三种映射关系:一对一，综合前的某一编码转换为综合后的某种编码，编码值可以不一样；多对一，综合前的多种编码归并为同一种新的编码，如果园、茶园等转换为园地；一对零，源数据表达中的某些要素在综合后的表达中不需要保留，直接把它删除，例如，大比例尺1∶1 000地图上的路灯，在1∶5 000结果图上无条件删除。这种预处理，只是在语义属性层次上的批量化处理。
(2)图幅拼接。如果综合前后比例尺相差n倍，综合输出同样幅面的地图，则需要n2幅图拼接后作为综合的工作底图。图幅拼接需要对图形、语义信息作一致性匹配处理，包括目标的合并，其中图幅边界分幅线的处理是一个重要内容。分幅边界辅助线要弃除，原图幅的分幅边界线部分地参加了多边形地物的封闭，在弃除内边界线时，要考虑跨图幅多边形的接边吻合性。有些弧段接边不严格，拼接后产生裂缝，边界的弧段不被两边多边形共享。此时如果强行删除这种弧段，则会破坏多边形的封闭性，因此不能简单地将图幅边界线删除，要通过多边形融合(dissolve)删除共享边界。
(3)坐标系投影转换。综合前后不同比例尺数学基础的表达，产生坐标系的变换与投影转化，在地图综合软件中需要提供相应的预处理功能，包括:地图投影变换、经纬度大地坐标到大地平面坐标的变换、投影带的转化。例如，国家基本比例尺地形图系列中1∶1万地图采用3°分带，而1∶5万地图采用6°分带。
(4)基于几何特征的数据过滤。由于源图数据的曲线作了光滑处理，对于缩小比例尺后的综合结果表达，矢量点显得过于密集，影响后继数据的处理速度。数据拼接后利用曲线化简法对曲线作保守的压缩处理，可大大降低数据量。该预处理引入了曲线化简综合操作，但只是几何上的化简，不考虑曲线的地理特征，定义保守的化简阈值不会改变曲线的拓扑结构及弯曲特征。
(5)图像数据的预处理及与矢量地图的匹配。影像数据由于现势性强，已成为地图综合缩编中的重要数据资料，辅助决策变化信息的提取、作为更新数据的背景资料，因此在地图综合软件中要提供图像数据预处理功能，保证航摄像片、遥感影像、DRG扫描图能调入系统平台，作为数据更新的底图资料。功能包括:图像图形的坐标匹配，可视化环境下的简单图像变换(平移、旋转、比例缩放)，图像作为底图背景在放大、缩小后的快速显示。
5.系统参量与综合规则
操作控制参量与综合规则是控制地图综合过程的关键，也是交互式工作中，人机联系的纽带。地图综合软件设计中关于综合规则的控制、界面与操作是一个重要内容。
面向综合过程控制的综合规则是决策算子、算法、参量选取的条件，综合中具体的规则形式多种多样，适于形式化管理，制图综合软件总结出表达综合规则的六元组通式:
(＜层代码＞，＜操作算子＞，＜属性码＞，＜指标项＞，＜下限＞，＜上限＞)
其中，＜层代码＞确定本规则所适用的要素层；＜操作算子＞确定本规则是针对哪种综合操作(是删除、合并，还是化简)；＜属性码＞确定本规则适用要素层下的哪一类目标，如同样是建筑物层，对高层砖结构建筑物多边形化简与平房化简规则不一样；＜指标项＞确定规则针对的特征项，是以长度大小还是以面积大小作为化简依据；＜上限＞、＜下限＞确定指标项的取值范围。该六元组的通用意义可表达为:
当＜层代码＞内的目标具有＜属性码＞，且其＜指标项＞小于＜上限＞而大于＜下限＞时，执行＜操作算子＞。
该表达式中6个参量的定义分别如下。
＜层代码＞:Char，取值为建筑物、水系、道路、地貌等要素层的对应代码。
＜操作算子＞:String，字符串表示的综合操作，如DELETE/SIMPLIFY/LINK等。
＜属性码＞:Long，由数据库建库方案规定。
＜指标项＞:String，取值为AREA/HEIGHT/DENSTTY/GAP-DISTANCE等综合算子的控制指标。
＜上限＞:Float，为对应指标的上限取值，由综合后图的mm/mm2单位表示。
＜下限＞:Float，为对应指标的下限取值，由综合后图的mm/mm2单位表示。
规则库建立取决于地图综合任务要求，可根据综合前后比例尺地形图的图式规范、专题要素化简综合的特殊要求以及常规编图过程的经验决定，一般由系统管理员征询各方面用户要求后统一规定，并选择典型地理特征区域内的几幅图做实验，综合程度过大的应减小综合指标阈值。
6.建立可视化环境
地图综合操作对象为DLM模型下的地理特征目标或者DCM模型下的图形目标，综合操作由用户根据界面上显示的标准符号化图形间的邻近关系、密度对比、图形模式、空间冲突作出决策。交互式综合操作的快速响应，要求符号化为实时的，要提供骨架化显示、部分符号化显示、完全符号化显示等模式。考虑综合前后两种比例尺的变化，应区分4种显示状态:底图层要素在综合前坐标系下显示、底图层要素在综合后坐标系下显示、综合层要素在综合前坐标系下显示、综合层要素在综合后坐标系下显示。
1)几何要素的可视化
综合中对点、线、面、注记进行图形可视化要考虑以下因素:视觉意义的正确传输、层次结构的体系化表达、实时符号化的运行效率。
数据库内目标层次体系化特征的体现由颜色、线宽、线型实现，即对每一层规定其可视化的符号参量。
点目标的可视化的符号参量主要是颜色，按照严格的图式符号进行，显示时按比例放大，在地图综合软件环境下建立各种比例尺的点符号库文件、分类码与码号库的对照表文件，实现点线目标的显示提供骨架式和符号式两种方式。
线目标的可视化的符号参量主要是颜色、线型、线宽，线符号化需要运用平行线、定比分割等几何算法。当用户要查看、编辑综合结果的符号形式，特别是图形符号间的配置冲突关系时，应对线进行符号式显示。线目标的符号式显示有两个文件:符号对照表和线符号库文件。
面目标的可视化的符号参量主要是填充色、边界色、边界线型、线宽，面目标的显示运用VC的多边形填充函数PolyPolygon()完成，符号参量取决于层的设置。
注记型目标的可视化的符号参量主要是字体、字色，注记型目标的显示，运用VC的写注记函数Text()实现，数据库中已记录了注记的字体、字号、定位坐标显示参量，在层内规定了注记的显示颜色。
层之间设定显示顺序，处于底部的层先显示，显示结果表现为上层压盖下层。用户可按注记、点、线、小面积面状目标、大面积面状目标的顺序调整层的排列。
2)两种比例尺状态下的图形显示
综合过程中图形显示要逼真地将综合前后目标符号化图形相对大小和相对位置关系体现出来，用户通过视觉判断何处密度过大、何处符号间有压盖冲突，从而决定化简综合策略。综合前与综合后按不同比例尺状态显示对线、面目标没有影响，但点符号和注记的显示有相应比例的变化，这是因为点符号、注记大小是保持固定的大小。在缩小后的表达空间里要包容原来大小的符号，必然产生空间冲突。
在综合前较大比例尺底图参考系下显示图形时，直接符号化即可，按综合后较小比例尺显示图形时，要将数据库坐标缩小到1/n(n为前后比例尺倍率，如由1∶5万图综合缩编1∶10万图，则n＝2)。显示结果表现为缩到屏幕中央面积为1/n，这样让用户获得综合产生图幅范围变化的感性认识。(https://www.daowen.com)
地图综合软件的可视化环境中，存在两种地图坐标系:综合前大比例尺底图参考系、综合后小比例尺综合图参考系。图层有底图层和综合层。其间存在4种组合显示模式，如下所示。
(1)底图参考系下显示底图层:正常显示。
(2)底图参考系下显示综合层:点符号放大n倍，注记按库内存储的字号显示。
(3)综合参考系下显示底图层:原图强行缩小，得到类似缩小复印的效果，地物间的相对位置关系不变，库内坐标缩小到1/n倍后显示，注记字号缩小到1/n倍显示，线宽缩为原来的1/n倍。
(4)综合参考系下显示综合层:库内坐标缩为1/n倍后符号化显示，注记按库内规定的字号显示，点符号按正常大小显示。
点目标符号化根据其所处层的性质和设定显示参考系决定是否对原符号n倍比例变换。而注记总是以库内记录的字号作为显示依据，其相对大小的变化已显式记录在数据库中，即从底图层选取注记到综合层时，其字号放大到n倍，相反，缩小到1/n倍。这种可视化效果表现为地图层上的地物选取到综合层后，符号大小会突然增大n倍，邻近地物相互压盖，从而发现空间表达冲突。
对于面状目标，多边形填充在底图层和综合层同时存在时，相互压盖，不能发现其间的差异。规定当多边形普染可以设置为透明状态，使多边形综合后与底图层地物关系一目了然。
7.综合过程控制设计
在人机协同作业交互式地图综合机制下，决策综合算子的选取、软件的过程控制模块，决定算法执行和参量设定，综合决策包括算子选择、算法确定到参量设定的三级控制过程。综合执行的过程表现为从现有资料图层上派生新的综合结果图层，包括直接从资料图层上选取部分重要目标拷贝到综合图层上，以及对选取的目标进一步作综合化简、合并等处理后在综合图层上产生新目标。
执行一个综合过程包含5个步骤:①建立综合操作环境，设定综合缩编的控制参量与地图综合规则；②确定综合图层、资料层，建立图形可视/隐藏、锁定/非锁定工作状态；③从资料图层选取目标到当前操作的综合层上，根据不同要素类型，在选取中系统自动对数据作预处理，对坐标压缩，过滤删除一批次要地物；④对选取的目标作综合化简、合并、几何类型转换等综合操作；⑤对综合结果上下文环境进行一致关系协调处理，包括要素体系内的关系处理和跨要素层的关系处理。
在地图综合软件中，定义综合前大比例尺地图要素为底图层，建立与每一底图层对应的综合层框架。由底图层向综合层有选择地拷贝目标，实现地图综合中的目标选取，在综合过程控制中遵循如下原则:
(1)只有位于综合层上的目标才能实施化简合并等综合操作；
(2)点状目标和注记由底图层拷贝到综合层时，其可视化状态要进行符号比例放大处理；
(3)只能对单一几何要素类(点/线/面/注记)目标进行综合操作；
(4)目标在底图层与综合层之间可多次选取删除；
(5)综合操作可反复进行，综合结果不满意时可删除，从底图层选取目标重新进行综合；
(6)综合层跨层间的冲突关系处理受操作的优先级约束；
(7)任一由算法实现的综合结果都可由人工进行调整、修改编辑；
(8)提供简单的综合评价辅助分析功能，但最终决策由人判断。
在软件过程控制设计中，执行一项菜单指令，要受以下5个条件控制:
(1)激活要素层(水系、居民地、植被、道路网、地貌等)；
(2)激活要素类型(点/线/面/注记/区域等)；
(3)比例尺(原图比例尺、综合后比例尺)；
(4)用户操作消息(两个选中多边形是分别化简，还是合二为一)；
(5)综合规则指标(选取高程点的密度比率阈值等)。
地理要素层决定算子选择的语义特征差别，如建筑物多边形与湖泊多边形的化简应采用不同的算法；对同一要素层下不同几何维数的目标，其综合化简的操作不一样，如水系层下的单线河与双线河都实施化简，则用不同方法；操作消息的选定不一样，显然会调用不同算子，如对房屋多边形是实施化简还是合并；比例尺段的差异也决定操作的不同，如多边形房屋由1∶5万→1∶10万化简，变成矩形形状，由1∶5万→1∶250万化简，可能改为点表示；综合指标规则参量的差异直接导致综合化简的程度，使得结果不一致。
在综合软件中，以上5个条件表现为操作函数的接口参量，即调用一个综合过程，需要通过软件环境设置、消息激活确定这5个参量，然后才能执行该函数。
8.分要素综合功能设计
地图综合软件按地理要素分类设计功能，而一般图形编辑软件按几何要素分类设计功能。地理特征和几何特征结合决定综合算子的设计，同样是多边形数据，语义特征不同的建筑物、街区、湖泊及土质植被所采用的综合算子、综合策略与技术路线有较大差别。
1)操作层的划分
地图综合软件中按地理要素对操作对象划分层次，提供面向层操作的算子功能。划分操作层的依据有:地图的要素分类(自然要素分地貌、水系、土质植被，社会经济要素分居民地、道路网、管网设施、境界等)、几何特征(点、线、面、网等)及空间相关性等。面向综合的地图要素层具有操作的有序性、结构的单一性、层次的可叠置性等特征。解决不同层要素间的空间冲突问题要考虑综合层的优先级，保持优先级高的地物固定，而删除、裁剪、移位优先级低的地物。结构单一性是由综合算子运算要求决定的，大部分算法要求数据对象具有单一的结构，如道路构建的图结构、面状湖泊构建的多边形群结构、所有的高程点形成的Voronoi图、建筑物群产生的Delaunay三角网结构。按单要素综合后，还需将这些层叠置在一起，调整其间的空间关系，解决冲突矛盾。
划分综合对象层次以后，便决定了对该层要素实施操作的综合算子的调用和有关控制参量的设定。地图综合软件中常用的操作要素层及对应的综合功能如表6-21所示。
表6-21 地图要素对应的制图综合功能
2)居民地制图综合
居民地制图综合包括对居民地形状概括、邻近多边形合并、群集居民地抽象化和典型化选取等操作。
(1)城镇居民地综合。地图综合中街区、街道的处理是相互联系的，选取的街道随着比例尺缩小n倍后，原街道路间的距离变得难于识别，对街道进行拓宽成为一种主要操作。在街道空白区域提取骨架线，按预定的宽度作平行多边形，裁剪街区，拓宽后半依比例表达，宽度由符号化等级决定，从定性上抽象为主干道和次要道路。街道拓宽后，需要同时调整与之相邻街区多边形的位置关系，使之与拓宽后的街道仍然保持正确的空间邻接(图6-54)。为保证生成的街区块间的街道宽度符合“主要街道”“次要街道”的划分，还可作平行线裁切处理。
图6-54 城镇居民地综合
(2)散列式居民地综合。散列式居民地从几何特征上由2维转变为0维的点和1维的线，在综合算子上称作Collapse，基于面积大小和延展方向上的长度决定该操作的实施，如图6-55所示。
图6-55 散列式居民地综合
(3)居民地的移位。由其他图形变换后产生空间拥挤，如道路符号变宽，需要移位，通过缓冲区探测待移位的建筑物，计算移位方向与移位距离，保证居民地与其他地物没有压盖，间隙达到视觉辨析距离(0.2mm)。移位处理如图6-56所示。
图6-56 街道符号变宽后建筑物移位处理
3)水系综合
针对水系要素综合主要包括:河流的选取，狭长多边形河流的中轴化(双线河转变为单线河)，小型水库、水塘、水井细化为点等操作。
(1)双线河转换为单线河。双线河变为单线河，由狭长多边形的中轴线提取完成，如图6-57示，灰色部分为综合前双线河，当宽度小于0.2mm时，使用中轴线提取算子综合为单线河。实际操作中，很少对整条河流提取中轴线，一般是从中游某部位开始，由于实际河流宽度不是从上游到下游逐渐变宽的，往往是宽窄变化交错，因此难以由机器自动识别从何处提取中轴线，该判断由人工完成。另外，水系综合时单线河选取之后要对其进行简化，删除一定阈值以下的部分弯曲，同时要注意与等高线的正交关系，即河流流向总是与等高线相垂直。
(2)鱼塘群综合。这是水系要素综合时的一种空间关系的调整，如图6-58所示，比例尺缩小后鱼塘群内各多边形间的距离关系不可辨析，综合后将其调整为拓扑邻近。在江南水系发达的农村地区，该操作较频繁。该操作的实现是在邻近鱼塘多边形间隙空白区域提取骨架线，沿着骨架线将多边形边界缝合，犹如穿衣服“拉上拉链”。
图6-57 双线河变单线河
图6-58 鱼塘群综合
(3)水系岸线的化简。在矢量点压缩基础上，顾及边界弯曲特征，删除小弯曲，保持岸线的形态特征(图6-59)。
图6-59 水系岸线的综合
4)道路综合
道路综合主要有道路目标选取、形状化简、等级简化、宽度拓宽等功能。
(1)道路拓宽。与街道拓宽操作类似，按中心线向两边拓宽，同时调整与之相邻道路的建筑物及其他附属设施，使之与拓宽后的道路仍然保持正确的空间邻接关系。在较大比例尺图上，道路边界线不是由中心线符号化生成的，是道路实际宽度；在中小比例尺地形图上，如1∶25万地图上则可由中心线符号化生成，道路表达可抽象为1维线，宽度已无地理意义。
(2)道路形状化简。主要是矢量点压缩和小弯曲的删除，道路形状化简算法应顾及其特点:相对于河流、湖泊边界的曲折性而言，道路主要是平直段部分，一般不需删除弯曲。
(3)道路的选取。在网络体系下，顾及连通性、网眼密度、道路分支长度、属性等级等特征，设计道路选取算法，如图6-60所示。
图6-60 基于网络分析的道路选取
5)地貌综合
(1)等高线选取。地貌综合时按照等高距的变化选取等高线，重新划分首曲线、计曲线。通过属性项高程值的条件判断，即可实现等高线的抽选(图6-61)。
(2)等高线化简。等高线化简要考虑相邻等高线弯曲组特征，计算弯曲组对应谷地线的重要性，删除次要谷地线所在的弯曲组，表现为截弯取直(图6-62)。
图6-61 等高线选取
图6-62 等高线化简
