Context-dependent buildings generalisation based on mathematical morphology operations

Marta Leszczuk
ORCID: 0000-0002-5617-0805
Wroclaw University of Environmental and Life Science
Faculty of Environmental Engineering and Geodesy
Institute of Geodesy and Geoinformatics
Poland

Izabela Karsznia
ORCID: 0000-0001-5510-8770
University of Warsaw
Faculty of Geography and Regional Studies
Department of Geoinformatics, Cartography and Remote Sensing
Poland

Abstract

The goal of this paper was an attempt to formalize and implement the principles of settlements and a road network generalization from a 1:10 000 source map to 1:50 000 scale, in accordance with appropriate legal regulations. Implementation of the cartographic knowledge base was carried out with QGIS by expanding its functionality through a plug-in which implements mathematical morphology operations and some existing generalization algorithms with further modifications. For several operations Esri ArcGIS software was also used. The proposed methodology of implementing the generalisation principles assumes a semi-automatic mode, in order to enable the cartographer to control the entire process. Based on the reported attempts, it can be concluded that the automation of required cartographic rules in QGIS software is not fully possible. Furthermore, the automation of generalisation process is very time-consuming and inefficient. Thus, manual intervention is still necessary. However, the obtained results of map generalisation are in most cases acceptable.

Received 17.10.2016 Accepted 21.02.2017 Published 30.06.2017

Keywords:

cartographic generalisation; mathematical morphology; settlements; topographic database

Full Text:

PDF (Polish)

References

Chrobak T., Keller S. F., Kozioł K., Szostak M., Żukowska M., 2007: Podstawy cyfrowej generalizacji kartograficznej (Fundamentals of digital cartographic generalisation).. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków.

Douglas D.H., Peucker T.K.,1973: Algorithms for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature. The Canadian Cartographer 10(2): 112-122.

Ericson C.,2004: Real-time collision detection. Boca Raton. CRC Press.

Galanda, M., 2001: Optimization techniques for polygon generalization. Fourth ICA Workshop on Progress in Automated Map Generalization: 1-15.

Iwaniak A., Paluszyński W., Żyszkowska W., 1998: Generalizacja map numerycznych – koncepcje i narzędzia. Cz. 1 (Generalization of digital maps - concepts and tools. Part 1). Polski Przegląd Kartograficzny 30(2): 79-88.

Karsznia I., 2010: Podstawy metodyczne automatyzacji generalizacji wybranych elementów Bazy Danych Ogólnogeograficznych. Praca doktorska (Methodological foundations of automated generalisation of selected elements of the General Geographic Databases. The doctor's thesis). Uniwersytet Warszawski.

Karsznia I., Ostrowski W., 2011: Możliwości wykorzystania morfologii matematycznej w procesie generalizacji zabudowy. [W:] Żyszkowska W., Spallek W. (red.), Główne problemy współczesnej kartografii. Zastosowanie statystyki w GIS i Kartografii (The possibility to apply mathematical morphology for generalisation of urban areas. [in:] Żyszkowska W., Spallek W. (edit.), The basic issues of contemporary cartography. The use of statistic and GIS in cartography). Uniwersytet Wrocławski, Wrocław: 73-82.

Kupidura P., Koza P., Marciniak J., 2010: Morfologia matematyczna w teledetekcji (Mathematical morphology in remote sensing). Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Revell P., Regnauld N., Bulbrooke G., 2011: OS Vector Map TM District: Automated generalisation, text placement and conflation in support of making public data public. Proceedings, XXV International Cartographic Conference, Paris, France. http://icaci.org/files/documents/ICC_proceedings/ICC2011/Oral%20Presentations%20PDF/D3-Generalisation/CO-358.pdf

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 17 listopada 2011 r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz bazy danych obiektów ogólnogeograficznych, a także standardowych opracowań kartograficznych (The Decree of the MInister of the Interior and Administration of November 17, 2011 on the topographic objects database and the general geographic database and on standard cartographic products). Dz.U. 2011 nr 279 poz. 1642.

Steiniger S., 2007: Enabling pattern-aware automated map Generalization. The doctor's thesis. Eidgenossische Technische Hochschule, Zürich.

Stoter J., Post M., van Altena V., Nijhuisb R., Bruns B., 2014: Fully automated generalization of a 1:50k map from 1:10k data. Cartography and Geographic Information Science 41(1): 1-13.

Szaflarski J., 1965: Zarys kartografii (An outline of cartography). Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa.

Tadeusiewicz R., Korohoda P., 1997: Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów (Digital analysis and image processing). Wydawnictwo Fundacji Postępu Telekomunikacji, Kraków.