随着城市化水平的飞速发展,城市道路和居民地建设日新月异,使得地理空间数据的变化频率越来越快,为地理空间数据的更新与共享带来了挑战。空间数据匹配是实现空间数据更新与共享的前提和关键技术,只有解决了新旧数据的匹配问题,才能更好地解决空间数据的更新、集成与融合以及多尺度表达。本文选取道路和居民地作为研究对象,模仿人在读图时通过特征地物和空间关联寻找目标地物的思维过程,将匹配看作是一种特征目标寻找、信息关联传递的推理过程,提出一种联动匹配策略,有效缩短了待匹配数据的搜索范围,进一步提高了匹配效率和正确率。主要工作及创新点如下:(1)提出了顾及上下级空间关系相似性的道路网联动匹配方法。针对当前道路匹配方法大多从道路自身结点弧段特征出发进行匹配,从而影响匹配正确率和效率的进一步提高的问题,提出一种道路网联动匹配方法。研究了如何运用Stroke技术将复杂道路网进行等级划分,详细阐述了道路网联动匹配模型构建过程,并选取突出的高等级骨干道路作为起始特征对象,计算道路间的上下级空间关系相似性,逐级迭代使匹配信息在道路网联动匹配模型中传递,从而得到匹配结果。(2)提出了利用城市骨架线技术的道路和居民地联动匹配方法。模仿人类对地图的认知和思维习惯,让道路和居民地在匹配中成为彼此的重要定位参考;提取城市骨架线,利用骨架线建立道路和居民地之间的拓扑关系,通过道路、骨架线、骨架线网眼和居民地之间的拓扑关系建立道路和居民地联动匹配传递模型;根据该传递模型实现通过道路匹配带动居民地匹配或者通过居民地匹配带动道路匹配的联动匹配。该方法解决了道路或者居民地数据在匹配时由于一致性程度不高,进而影响匹配正确率和效率提高的问题。(3)提出了采用层次推理的多尺度道路和居民地联动匹配方法。针对多尺度道路或者居民地数据间存在大量复杂的非一对一匹配对应关系,难以提高匹配正确率的问题,提出一种多尺度数据联动匹配方法。研究了将Stroke技术和城市骨架线技术结合,参考城市街区划分原理,基于道路等级对骨架Stroke网眼进行区域剖分,构建渐进梯次划分多尺度道路和居民地联动匹配模型。根据该联动匹配模型,以外围轮廓道路匹配结果作为定位参考,由外而内、层次推理得到多尺度居民地匹配结果,从而解决了多尺度道路或者居民地数据中1:N匹配问题。(4)设计并实现了道路和居民地联动匹配实验系统。该系统以道路和居民地数据作为实验对象,验证了联动匹配理论与方法的科学性和有效性。