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MSRI: A Minimum Spatial Residual Iterative Algorithm for Vector Spatial Data Matching Based on Distance Decay

delete2025-10-06
delete0
PRE
AI
K
Kejia Huang
H
Ho-Baillie, Anita
N
Niaz Muhammad
史
史文娇 (Wenjiao Shi)
D
Di Liu *
R
Rongsheng Liu
DOI:10.1111/tgis.70128delete
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摘要

摘要

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随着地理信息技术的快速进步,多源矢量空间数据日益易于获取;然而,由于结构不一致和传感器未对齐等问题,实现稳健且自动化的匹配仍是一个重大挑战。本研究引入了一种受托伯勒地理第二定律启发的最小空间残差迭代(MSRI)算法,该算法整合了空间衰减模型与基于残差的加权方案,以引导矢量匹配的迭代过程。大量实验表明,MSRI在非规则位移、遮挡以及高数据不完整性等条件下,始终优于迭代最近点(ICP)、截断ICP(TrICP)和RANSAC + FPFH等经典方法。与基线方法相比,MSRI的均方根误差(RMSE)为0.54 m,而基线方法为1.26-1.83 m,且F1分数提升了12%-30%。即使数据损失达70%,MSRI仍能保持稳定的精度,其RMSE相较于TrICP最多降低3.7倍,而ICP和RANSAC往往无法收敛。敏感性分析进一步证实,在实用参数范围内,MSRI表现稳定,当α=0.4且β=0.6时获得最优结果。凭借其稳健性、自动化特性以及最低的前处理需求,MSRI为智能城市建设、环境监测和大规模矢量空间数据集成等应用提供了实用解决方案。
Keyword:
distance decay model
geometric similarity
MSRI
spatial residual minimization
vector spatial data matching

期刊

T
Transactions in GIS
IF:
2.3
论文数:
171
被引数:
2.9K

机构

S
sun yat sen university
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