本章首先简要介绍了GPS（Global Positioning System）全球定位系统和GIS（GeographicInformation System）地理信息系统，并且简明扼要地论述了它们在智能交通系统中的应用。在此基础之上，就栅格城市交通地图道路网络识别与提取的重大意义及当前国内外的研究现状作了详细的论述。
1.1 GPS、GIS 简介
1.1.1 GPS（全球定位系统）简介
世界上第一个实用的卫星导航系统是美国研制的“子午仪”（TRANSIT），它于1964 年正式投入使用。子午仪系统能在全球范围内，全天候实现二维（经度、纬度）定位，其定位的精度为0.1～0.3 海里，因而获得了广泛的应用。然而其定位不连续、不实时、不能给出高度的缺点对航空、航天、测绘等一些用户的应用受到影响【1】。
为了满足军事应用和民用提出的更高要求，美国于1973 年开始研制一种新的卫星导航系统——导航星全球定位系统（Navstar Global Positioning System），该系统简称为全球定位系统（GPS）或导航（Navstar）系统。Navstar 是Navigation Satellite Timing and Ranging的缩写，其含义为用导航卫星类进行计时和测距。目前，国际上已经公认：将这一全球定位系统简称为GPS 。GPS 经过漫长的研究、试验、研制和组网阶段，经受来自经费和技术方面的挫折，于1994 年3 月10 日第24 颗工作卫星进入预定轨道，系统全面投入使用。它不仅能在世界上任何一个地方任何时候同时接收4 颗卫星信号进行高精度的三维位置（经度、 纬度和高度）测定，还能实时地对运载体进行三维速度的测定和高精度的授时。它从根本上解决了定位和导航的问题，可以满足各类不同用户的需要。GPS 已经成功地应用于舰船和飞机的导航、导弹卫星测控、精密绘制、精密授时、作战训练、石油资源开发、车辆的跟踪和导航等方面。近几年来，农业、公安和旅游等行业也纳入了GPS 的应用范围。
虽然美国原计划研制GPS 主要是为了军事目的，但是，考虑到民用卫星定位的大量求；美国政府在进行GPS 系统设计时，计划提供两种服务【1】：标准定位服务（SPS：StandardPositioning Service）和精密定位服务（PPS：Precise Positioning Service）。标准定位服务利用粗测捕获码（C/A 码：Coarse/Acquisition Code）定位，预计精度约为400m，以供民间用户使用。精密定位服务利用精测码（P 码：Precise Code）定位预计精度约为100m，供军方和某些特许用户使用。在GPS 实验卫星应用阶段，多次测试表明：实际定位精度远远高于预计的精度，利用C/A 码定位精度可以达到15m，利用P 码定位精度可以达到3m。对于使用C/A 码的民用用户来说，这样的定位精度太高，影响到美国的自身利益。于是，美国政府对GPS 应用采取选择可用性SA（Selective Availability）政策。实施SA 政策就是在卫星上采用一种技术，人为地将误差引入卫星钟和导航数据以降低GPS 的定位精度，使得非特许用户不能利用C/A 码获得高精度定位【2】。在卫星上采用SA 技术后，使C/A 码的水平定位精度限制到100m，垂直测量精度为156m。美国国防部常年对SA 政策进行测量，并根据形势和要求对部分和全部卫星取消SA 政策。SA 政策的引入，在一定程度上限制了GPS 的应用。为了提高定位精度，人们研究出差分GPS 技术——DGPS（Differential GPS）。但是，DGPS系统需要建立相应的差分基准站和监测站，造价昂贵。随着GPS 应用的不断发展，GPS 广大用户要求取消SA 政策的呼声越来越高，考虑到庞大的GPS 应用市场，美国政府最终于2000 年5 月1 日取消了SA 政策，这大大促进GPS 定位和导航的应用的进一步发展。
2000 年以后，以波音公司为首，休斯空间和通信公司、计算机科学公司(CSC)、洛克西德马丁管理与数据系统(M&DS)和雷声公司开始研究开发新一代的全球定位系统——GPSIII。GPS III 的结构基于现有的卫星导航系统，并将开发出具有创新结构的GPS 系统。我国也开始研发自己的卫星定位系统——北斗导航系统。2000 年10 月31 日，我国自行研制的第一颗“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射升空；12 月21 日，第二颗“北斗导航试验卫星”发射升空；2003 年5 月25 日，第三颗“北斗一号”被成功地送入太空，标志 着中国已经拥有自主建立完善的卫星导航系统，也预示着我国导航定位技术将发展到了一个新的阶段。
1.1.2 GIS（地理信息系统）简介
GIS 这一术语是1963 年由Roger F. Tomlinson 提出的，20 世纪80 年代开始走向成熟，但对GIS 没有统一的定义。文献【3】认为：“地理信息系统的定义由两部分组成：一方面，信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间地理信息和动态地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。”；文献【4】给地理信息系统下的定义是：“地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、储存、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括 大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。”；1987 年英国教育部（DOE）下的定义是：“GIS 是一种获取、储存、检查、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统”。1988 年美国国家地理信息与分析中心（NCGIA）下的定义是：“为了获取、储存、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统”。关于GIS 国内外有许多定义，不同的应用领域，不同的专业，对它的理解是不一样的。目前，GIS 还没有一个完全统一的被普遍接受的定义【5】。英国著名地理信息系统和地图学家D. Rhind 说：“如果问100个人，什么是地理信息系统，也许会有99 种答案，但是地理信息系统是一种技术。”【6】
虽然人们对地理信息系统的理解不完全一致，但是地理信息系统一般具有以下三个方面的特征：
1. 具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；
2. 由计算机系统支持来进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用的信息，完成人类难以完成的任务；
3. 计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
GIS 是从20 世纪60 年代开始逐渐发展起来的新技术。由于地球是人们赖以生存和发展的基础，所以GIS 是与人类的生存、发展和进步密切关联的一门信息科学技术，受到人们愈来愈多的重视，其应用已涉及到各行各业。特别是近几年，由于全球信息化的飞速发展、信息高速公路、“数字地球”、“数字城市”、“虚拟社区”理论的提出，GIS 产业受到了空前的关注，越来越多的人投身到GIS 的学习浪潮中。
20 世纪80 年代是GIS 普及和推广应用的阶段。由于计算机的发展，推出了图形工作站和PC 微机等性价比大为提高的新一代计算机，计算机和空间信息系统在许多部门得到广泛应用。随着计算机网络技术的普及应用，使地理信息数据的长距离传输时效得到极大的提高。GIS 系统软件和应用软件的发展，使得GIS 从解决基础设施的规划（如道路、输电线）转向更复杂的区域开发和规划，例如土地的农业利用、城市化发展、人口规划与布局等，地理因素成为投资决策中不可缺少的依据。许多国家把GIS 作为有关部门的必备工具投入日常运转。与卫星遥感技术想结合，GIS 开始用于全球性问题研究，例如全球沙漠化、全球可居住区的评价、厄尔尼诺现象及酸雨、核扩散及核废料以及全球变化与全球监测。美国军方制作了1:100 万空间数据库DCW，原苏联制作了全球数字调和模型和数字正摄影像。20 世纪80 年代，GIS 软件的研制和开发也取得了很大的成绩，仅1989 年市场上有报价的软件就达70 多个，且涌现出了一些具有代表性的GIS 商用软件，如Arc/Info、Map/Info、MicroStation、 MGE Intergraph 等。
我国GIS 的发展虽然较晚，但发展势头迅猛，大体上经历了4 个阶段，即起步（1970－1980 年）、准备（1980－1985 年）、发展（1985－1995 年）、产业化（1996 年以后）阶段。“九五”期间，原国家科委将GIS 作为独立课题列入“重中之重”科技攻关计划，给予充分的重视和支持，技术发展速度明显加快，GIS 基础软件技术支持得到了全面的加强，出现了一批有水平的技术成果和产品。先后涌现出一批优秀的国产GIS 平台软件，如GeoSTAR,、CityStar、 MapGIS、SuperMap 等GIS 商用软件。它们已在很多部门和领域得到了广泛的应用，并引起了政府部门的高度重视。从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查、交通、能源、地图测量、林业、房地产开发、自然灾害的监测和评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110 报警系统、公共汽车调度等方面得到了具体应用。
进入21 世纪，随着地理信息产业的建立和数字化产品的普及，GIS 技术已深入到各行各业，成为政府部门进行科学管理、快速决策及人们生活、生产、学习和工作中不可缺少的工具。朱鎔基总理在中共十五届二中全会报告中明确指出地理信息将作为一个产业来加以发展，我国的GIS 正迎来一个阳光明媚的春天。
1.2 GPS、GIS 在智能交通系统中的应用
交通是国民经济发展的两大支柱之一，交通运输是国家的经济命脉，是生产力的重要体现。交通问题具有明显的地域特征，是地理信息科学的一个主要研究发展。此外，交通技术的发展与电子技术、通讯技术、计算机技术等高新技术的发展息息相关；这些高新技术也是实施“数字地球”战略必须着重发展的技术。可以毫不夸张地说，数字交通将是“数字地球”战略发展的最大受益者之一，同时也是实施“数字地球”战略的一个重要组成部分。
城市交通网络在城市发展中占有至关重要的地位。它不仅是城市的一个重要组成部分，同时也决定了城市中居民的生活方式。长期以来，交通问题已成为困扰城市发展的重要问题。世界各国都面临这日益严重的城市交通问题，如交通拥挤、车辆行驶缓慢、交通事故频繁及其由于交通堵塞造成的大量空气污染等问题。很多发达国家逐渐认识到，欲有效解决这些问题，仅仅依靠道路建设，扩大路网规模是远远不够的，交通问题的解决必须依赖现代信息技术与管理技术的有机结合。他们纷纷呼吁对现代交通问题给予新的认识，建立卓有成效的、对环境危害低的交通系统，更方便地进行客货运输，促进经济发展，减少交通事故。
为了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现；另一方面需要通过采用科学的管理手段，把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能。这样就可以改善整个道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。20 世纪90 年代初，美国、日本和西欧等竞相投入大量资金和人力，开始大规模地进行道路交通运输智能化的研究和实验，称之为“智能车辆道路系统”（Intelligent Vehicle and Highway Systems, IVHS）。随着研究的不断深入，系统功能扩展到道路交通运输全过程及其有关服务部门，发展成为带动整个公路交通运输现代化的“智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）。目前，ITS 的发展已经使高科技研究人员与产品成为现代交通工业的重要的新生力量与组成部分。
计算机技术、通讯技术、现代控制技术、全球定位技术和地理信息系统技术为智能交通系统的建设提供了可靠技术保障。ITS 是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成，运用于整个地面运输管理体系，而建立起的一种在大范围内全方位发挥作用的、实时、准确、高效的综合运输和管理系统【7】。智能交通管理系统主要包括视频监控系统、电子警察系统110/122 接警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、GPS 系统、交通诱导系统等。对整个系统而言，应充分发挥各个子系统的作用，并做到无缝集成。地理信息系统作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统，能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知，交通信息与地理位置密切相关，利用GIS 和GPS 技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台，不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来，并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。只有充分利用GIS 技术，才能有效地实现道路交通管理的“自动化”和车辆行驶的“智能化”，从而可以加强交通运输科学管理水平，进而可以促进智能交通的发展【8】。
GPS 是一种全天候、全方位的导航系统，用于精密定位、测速和精确授时。借助于GIS技术，可以得到车辆在三维空间中的运动轨迹，即所谓四维航迹。GPS 不但可以准确获得车辆的准确位置，而且可以得到车辆的运动速度和方向等数据，，为交通运输管理提供了动态检测和导航工具，是智能交通系统的重要组成部分【9】。
由于ITS 可以带来巨大的经济效益，具有广阔的市场前景，欧美等发达国家逐年加大对ITS 研究的力度和资金的投入【10】。美国凭借雄厚的资金和先进的技术，使其ITS 处于国际领先地位，并建成一些局部、小范围内的管理系统和试验系统【10】。1995 年，美国开发出亚特兰大奥运会交通管理系统；1991 年在芝加哥开始着手交通管理实系统（ADVACE 计划）对ITS 的功能进行测试【10】。随后，欧、美、日等国家的一些公司又相继推出一些ITS 相关产品，如车载显示器、数字地图等，进一步促进了ITS 的发展。但是就目前而言，ITS 系统大多仍处于试验、改进阶段，还有广阔的发展空间，有待进一步的完善和实用化，它是未来
交通发展的必然趋势【10】。
总之，ITS 的发展离不开GPS 和GIS 的支持， 同时GPS 和GIS 的发展也势必会极大地促进ITS 的发展
1.3 城市交通道路网络识别的意义
GPS 技术的广泛应用， 既依赖于地理信息系统GIS，又促进了地理信息系统GIS 的蓬勃发展。道路网络是矢量交通地图的基础，矢量交通地图是完善GPS 应用技术的重要组成部分，矢量地图的准确性直接关系到系统提供资料的准确度以及由此做出决策的效能。
目前，城市交通系统因人口集中及高度现代化而存在数项严重的问题。GPS 交通管理、车辆监控、个人导航技术的发展和实践对缓解交通堵塞及维护社会安全所起到的作用愈来愈明显。交通管理或监控导航系统等和相关GPS 的应用都离不开道路定位，从某种意义上说，矢量交通GIS 的发展已成为加速交通管理的关键与瓶颈环节【11】。众所周知，数据是 GIS 应用中最基本的组成部分，没有数据，GIS 就成了无水之源；同时，数据也是GIS 项目中最昂贵的部分，一般占整个系统建设成本的50％～80％【12】。道路交通矢量地图是智能交通或导航监控系统的基础数据。从交通管理或监控导航系统对矢量交通GIS 的需求量来看，更能看 到研究栅格地图道路网络识别这一课题的重要意义。
数字时代对中国提出了迅速建立与及时更新矢量地图的任务。近几年来，数字地球、数字城市、数字交通、智能交通等已经成为热门话题，这些话题都和地理位置息息相关。因此，如何快速建立并实时更新矢量地图已经成为当前研究的热门课题。国家测绘局继1998 年完成1:25 万基础地理信息数据库建设后，从2001 年开始，力争在5 年内完成国家基础地理信息系统1：5 万数据库工程的建设[12]，这为建立矢量地图创造了有利条件。把这些栅格地图转化成矢量地图，特别是交通矢量地图，已成为实现数字中国的基础构件之一。目前，依靠数字化仪手工生成矢量地图已经成为快速建立与及时更新矢量地图的“瓶颈”。而普及这个 基础构件，变手工操作为自动优化操作，可以根本改变瓶颈状态，进而实现交通矢量地图的全自动化生成。如将新方法转化为技术应用，必将产生巨大的社会经济效益。例如：将新方法应用于国家基础地理信息数据库，自动生成交通矢量地图，将会促进中国第一台带有全国公路矢量交通地图的GPS 车辆智能导航仪的诞生和可持续性交通矢量地图更新，也能使各城市公安交通指挥中心对地面移动目标的监控管理系统在定位决策上获得质的飞跃[11]。
目前，生成矢量地图的造价非常昂贵。一般来说，制作大型城市的矢量地图需要投入数百万的资金及大量的人力，中小型城市的矢量地图的制作费用也有数十万之多。即使是专用的交通矢量地图的生成成本也是价格不菲。本论文的目的就是快速、准确地从彩色栅格城市交通地图图像中识别并提取道路网络，在识别与提取出完整的道路网络后，利用中国科学技术大学GPS 实验室的矢量化软件和校正软件就能快速生成精确专用的矢量交通地图。从而降低矢量交通地图的生成成本、缩短生成周期。
1.4 城市栅格交通地图道路识别的研究现状
随着国内外对地理信息的识别与提取研究的不断深入，道路信息提取的方法不断地被提出。此外，随着GIS 系统软件的不断发展，大多数的GIS 软件平台都提供了地理信息矢量化功能。因此，论述城市栅格交通地图道路识别的研究现状必须从两个方面入手：1. GIS 软件的地图矢量化现状；2. 道路信息提取的研究现状。目前，前者基本上是采用人工识别地图信息的方式识别并矢量化地理信息；后者主要研究一些自动或半自动识别与提取地理信息的方法。
1.4.1 GIS 软件的地图矢量化现状
目前世界上所能找到的GIS 软件平台市场产品（包括最有名的国外的MapInfo,ArcInfo，国内的MapGIS），按照其操作手册所述，在生成城市矢量交通GIS 的过程中，对地图道路信息的获取都必须使用矢量绘图仪（数字化仪），通过手工将复杂的道路网络逐点输入计算机才能实现地图矢量化过程，难以迅速得到满足精度要求的GIS 矢量地图。
文献【13】中对MapGIS 的地图矢量化方法做了详细的介绍：“MapGIS 提供的数据输入方式有三种：一是用数字化仪进行数据采集；二是用扫描仪输入；三是GPS 输入和其它数据源的直接转化。数字化仪采用直角坐标系，人工手扶游标跟踪，将底图转化为图形数据，实现空间信息从模式到数字式转化。其制图精度取决于工作人员底熟练程度和责任心，人为因素较大，且工作量大，目前以不常使用。而扫描仪输入法完全不同于数字化输入法，它是通过扫描仪直接扫描原图，以栅格形式存储于图形或图像文件中，速度快、精度高、操作简单，是目前常用的输入方式。矢量化有两种形式：全自动矢量化和交互矢量化。全自动矢量化是系统自动进行矢量追踪，既省事，又方便，对于图面比较整洁、线条比较分明、干扰因素比较少的图件，跟踪出来的效果比较好，但是对于那些干扰因素较大的图（注释，标记特别多的图）就显得力不从心。交互式矢量化可以人工干预，当矢量追踪到交叉地方停下来时，人工引导追踪的方向和路径。交互式矢量化是目前最常用的一种矢量化方式。”
MapInfo 是应用非常广泛的GIS 软件之一，然而它在地图矢量化方面能力却很有限。文献【14】对此作了如此描述：“基于MapInfo 系统的地图矢量化方法包括数字化仪矢量化、屏幕矢量化及自动矢量化。从理论上说，自动矢量化比手工矢量化（包括使用数字化仪以及屏幕矢量化）精度高得多，并且方便高效，但是目前地理信息系统提供得自动矢量化效果还不近人意。在一些地理信息系统中如ArcInfo，提供了自动矢量化功能，但是其矢量化效果和图层管理还不完善。MapInfo 没有提供自动矢量化功能，因此要实现地图自动矢量化，必须借助于第三方专业的矢量化软件。”
目前，市场上的GIS 软件产品太多，无法对它们在地图矢量化方面的功能作一一介绍。这些GIS 软件的地图矢量化方式基本上和上面介绍的GIS 软件的矢量化方法类似。
1.4.2 道路信息提取的研究现状
栅格交通地图中道路识别一直是地图模式识别的研究重点和难点。在国内外，这方面的研究已经成为一个非常活跃的研究领域。目前，研究者们已经提出了各式各样的方法。近年来，人们对非纸质地图图像（如卫星图像、SAR 图像等）的地理信息识别与提取的研究较多，而对纸质地图的地理信息提取的研究很少。虽然研究的图源不同；但是，有些方法在纸质地图图像的地理信息提取的过程中是可以借鉴的。栅格图像地理信息提取方面的文献有很多，这里不可能对所有文献作详细的论述，只能仅对其中的小部分文献做简要的概述。
文献【15，16】根据栅格地图中文字要素的孤立性、连通性及尺寸大小等特征，采用8邻域计算图像中所有连通成分，求出每个连通成分的外接矩形框的大小，并结合面积、宽高比和密度等特征进行滤波实现图文分离。由于栅格地图上线划要素的比例较大，线划要素本身多数都是连通的，因此这类方法计算量大、处理时间长、效率低；同时这类方法对文字的尺寸比较敏感，特别是对于图像中文字大小不统一的情况；同时，由于很多汉字并不一定连通，因此误判率较高。
文献【17】对栅格地图的各类要素一起进行细化、跟踪矢量化处理，在矢量图形上依据线划的长短提取与分离文字。这种方法对细化和矢量化算法的要求很高。当文字和线划要素本身模糊不清时，细化和矢量化过程中文字和线划发生畸变，使得分离出来的文字和线划有变形，给下一步的道路识别和提取带来了很大的困难。该文作者利用CAD 方法交互式地纠正
矢量图形中所出现的图形畸变，达到半自动化识别图形的水平。
文献【18】根据纸质地图道路网络拓扑结构提取道路网络，通过提取和连接道路的中心线构建道路网络。因为地图中不可避免地出现粘连字符、道路被其它对象覆盖等问题，所以在道路网络构建的过程中，必须要解决道路中心线的合并和连接问题。文中采用分离字符的方法解决中心线连接时会出现的字符割断中心线的问题；将这样处理过的图像转换成矢量图，利用感知器分类算法解决大量分裂道路段的问题；最后进行中心线提取，解决前面没有完全处理的粘连字符的难题。文中采用CCA(Connected component analysis)算法【19】提取粘连字符，使每个粘连部分都被一个矩形包围；再用尺寸过滤的方法，选出尺寸出现频率较高的矩形，并将这样的矩形框去除，也就去掉了大量的字符。由于该地图图像（参见图1.1）中字符大小一致，从而字符大小的矩形出现频率最高，所以该算法可以滤出大部分字符。在示例地图的文字非常清晰、道路线宽一致的情况下，该算法取得较好的试验效果。
在文献【20】提出一种使用了颜色分割、道路修复和提取骨架的算法从彩色地图中的提取道路的方法。彩色地图一般由多层对象构成，每一层用同一种颜色表示，代表地图信息的一个子集。利用基于条件膨胀的道路恢复算法确保道路信息的精度，消除和减少了图像中的道路变形。该文指出了人眼看来无变化的颜色块实际上是多种颜色的混合体，根据地图中不同类型的对象的颜色特征分别选取相应的聚类中心分别进行聚类处理，将原地图分成多层。鉴于切断道路的都是黑色字符层，将其设为约束性条件。这样原地图可以定义为A={A0，A1，……An},A0 为黑色字符层，其他A1，……An 分别作为从原图中分离出来的区域。只要当A0 不为空，就对Ai 进行膨胀运算，直至A0 被膨胀完毕。经过开运算消除轮廓线，再用闭合运算消除内部噪声，最后得到较好矢量化结果。但是，文中只提取了部分主要道路；这一点可以从图1.2 看出。
由于道路的交叉点是道路网络的重要组成部分，并且具有一些明显的特征；因此，一些学者对道路交叉点的识别与提取方法进行了研究。目前，道路交叉点的识别和提取已经取得很好的效果。文献【21】提出了检测栅格地图图像中道路的交叉点的有效方法；道路交叉点是几条路相互交汇的地方，一般来说道路交叉点的曲率较大而道路的其它部分的曲率相对较小；该文结合梯度方向变化率【22】和交叉点的某邻域内各点梯度矢量的相异性【23】检测道路交叉点。文献【24】在收集、分析和建立栅格地图图像道路交叉点模型的基础上，利用人工神经网络来检测道路网络的交叉点。文献【25】在建立道路交叉点模型的基础上，进一步提 出识别道路交叉点的匹配尺度和匹配策略；并通过道路交叉点连接及基于活动轮廓模型【26】的道路重建实现了道路网络的自动提取。由于非纸质地图图像（如航拍图像、SAR 图像等）的道路交叉处一般没有被其它对象覆盖；因此，这类方法一般用于非纸质地图图像。
中国科学技术大学GPS 实验室长期从事栅格交通地图【27】矢量化研究，并取得了可喜的成果。目前，改进栅格交通地图道路识别过程的研究已经受到国家自然科学基金资助（项目编号为60272040）。综合运用数字图像处理的基本理论和一些文献中的地图道路提取方法，叶家鸣提出了基于灰度分割的彩色城市交通地图道路的识别与提取算法【28】；通过对大量文献的深入分析研究总结，刘丽萍提出了“基于标签分类的道路提取算法【29】”。
