基于ArcEngine的三维城市地下管线流向分析算法研究

将ArcEngine技术和网络流向追踪技术应用到城市地下管线流向分析中,结合数学中的映射思想,提出基于ArcGIS网络流向模型的三维城市地下管线流向分析算法,解决了传统二维GIS系统流向分析效果不直观的缺陷,为三维城市地下管网系统的建设提供技术支撑。     

广度优先算法在爆管分析中的优化与实现

爆管分析是城市地下管线管理系统中的一个重要内容,但目前多数地下管线管理系统采用的爆管分析算法和管线数据结构难以提供最优的爆管分析解决方案。先利用Geodatabase网络数据模型将管线数据建模为逻辑网络和几何网络,并在管线数据模型中明确表达管线中资源的流向,一体化集成存储管线数据;再利用ArcEngine相关网络访问接口扩展优化传统的广度优先算法,以实现有流向环状管线的爆管分析功能。     

基于广度优先的排水管网连通性分析算法设计

针对衡阳市石鼓区雨污水管网合流带来的各种问题,在对排水管网数据特征进行分析的基础上,依据定向和物探点号唯一的特征以及基于广度优先搜索的基本思想,设计并实现了基于广度优先的排水管网连通性分析算法,并将此算法应用于衡阳市石鼓区地下综合管线系统,实现了高效、科学的排水管网连通性分析,精确获取管网流动物质来源,为排水系统末端污水处理、科学化的城区污水排放规划和管理提供辅助决策支持。     

单流向算法与多流向算法下土壤侵蚀因子的比较研究

本文分别论述了单流向算法与多流向算法下土壤侵蚀因子提取的基本原理、计算模型以及计算流程,并以陕北黄土丘陵区为实验区域,以30m分辨率DEM数据作为基础数据,对比分析了单流向算法与多流向算法下土壤侵蚀因子的空间结构特征与空间数据统计特征。实验结果表明,多流向算法具有与DEM相似的空间结构特征即表面光滑连续特性;空间数据统计分析表明,单流向算法与多流向算法对土壤侵蚀因子的计算影响,在土壤侵蚀因子计算值较小区域有显著性差异。     

单源路径搜索算法的实现及比较

单源路径搜索算法广泛应用于紧急出警、车载导航、物流配送和管线规划与设计等地理信息系统(GIS)相关领域。而在"连连看"游戏中,需要一种特殊的单源路径搜索方案,对此提出了一种算法,通过记录候选节点的转角数来筛选满足要求的路径。依据这一算法的两种实现策略-宽度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS),采用标准模板库(STL)技术,编写了相应的代码,并对这两种策略进行了详细的测试,比较了它们的实际搜索性能。     

集成式航标布设定位方法研究

针对传统航标布设作业对人工经验的依赖,提出集成定位数据、测深数据和航道流向信息的航标布设定位方法。该方法利用测深数据计算漂流半径,将漂流半径与流向信息联合确定欲至位,以欲至位与目标位的空间关系实现抛标船引导。同时,分析传统浮标法获取流向图的不足,提出以ADCP断面流向采集并插值加密的方式获取流向图。在此基础上,设计了集成GPS、测深仪和流向图的航标布设辅助定位系统,实现了不增加硬件成本前提下的航标布设引导自动化,提高了作业效率。     

基于正六边形格网的最短路径算法

本文在分析了现有算法的一些不足之处的基础上,结合正六边形的特点及水流扩散思想,提出了基于正六边形格网的最短路径分析算法。该算法在最短路径搜索过程中,对同一正六边形格网而言,它至起点的累计代价值,不需要进行数据比较和修正。与经典的Dijikstra算法相比,该算法大大节约了搜索的时间。     

基于ArcGIS管网爆管分析的算法优化与实现

爆管分析在城市管网地理信息系统的建设中具有重要的意义。本文首先分析了ArcGIS网络模型和流向生成,对传统的广度优先算法进行了优化,并在此基础上,完成了上游关闭阀门的搜索和爆管的影响区域分析;然后利用COM技术对爆管分析功能进行封装,实现了该模块的重用。     

全球导航卫星反射信号的镜面反射点算法

文章从镜面反射点的定义出发,导出了在搜索镜面反射点时应满足的几何条件,分析了目前用于搜索镜面反射点算法的优点及不足;在此基础上,提出了一种二分算法;最后通过双基实验数据对这一算法进行验证,并与其他算法进行对比,结果显示出这种算法在收敛速度、搜索精度以及准确性等方面的优越性.     

基于遗传算法的二类水体水色遥感反演

提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效克服已有二类水体水色遥感优化反演方法在搜索策略方面存在的困难 ,是一种有较高计算效率、可靠与稳健的反演算法     

并行化多流向策略的栅格河网提取算法

流域栅格河网提取是数字地形分析的一个重要应用。为减少数字高程模型(DEM)预处理而产生的伪河道及平行河道,提出基于并行化多流向策略的栅格河网提取算法。通过水流传输矩阵模拟水量的自然流动过程,可直接应用于原始DEM。从河网空间形态和算法运行效率两方面与串行MFD算法、R&N算法及D8算法进行对比,结果表明,多流向策略得到的河网与实际地形形态更加吻合,使用并行策略后,算法的效率比也较其他算法有明显提升。     

基于WebGIS的地下管网综合管理系统关键技术研究

设计并开发了基于WebGIS的地下管网综合管理系统,重点从二维管网数据的组织、存储、分析、更新等方面进行研究:采用ArcGIS作为系统的基础GIS平台;采用Python语言进行二维数据的预处理;采用Model Builder完成爆管分析、流向分析等网络分析功能;采用OGC的WFS服务为数据更新提供支持;采用JavaScript、Asp.net语言构建WebGIS系统平台,最终实现了各项查询、统计、分析、应急等功能模块,并且在Web浏览器上进行二三维联动算法研究,解决了二维系统中不能精确直观地描述管线三维立体信息的问题,实现了真正的二三维一体化系统,从而为各权属和业务部门科学高效管理和有效决策提供辅助支持。     

基于DEM的平缓地区水系提取和流域分割的流向算法分析

本文以地势较为平坦的秦淮河流域为实验样区,以高精度DEM(5m分辨率)和地形图水系为基础数据,对比分析了单流向算法(D8算法)、多流向算法(Dinf法)以及添加数字化河道信息后的单流向算法(AgreeD8算法)3种算法下水系提取和流域分割的结果。实验结果表明,提取得到的水系更逼近于实际河网,该算法既有效提高了水系提取和流域分割的精度,又保留了D8算法模型简单、稳定性强、运行效率高等优点。     

一种全场景水系流向自动检查算法

水系流向是基础地理信息数据库水系数据的重要特征之一,准确的流向是下一步数据分析应用的基础。而基于摄影测量先内后外的采集方式容易导致流向采集错误,若以人工方式检查费时费力且容易有遗漏。针对这一情况,本文设计了全场景水系线方向自动化检查算法,包括交汇冲突检查与落差异常检查两部分。算法全面可靠,无需叠加外部数据,大大减少了人工比对的工作量,提高了质检效率。     

基于生成树的控制网最小独立异步环搜索方法研究

实现控制网最小独立异步环的计算机自动搜索是一项较为复杂、繁琐的工作,目前介绍此工作方法的文献大多是阐述过程中的某一部分,并且部分细节问题讨论得较少。文中以帮助初学者对此项工作形成完备的认识并能够自主编程实现为目的,以GNSS控制网为例,详细介绍基于生成树的控制网最小独立异步环自动搜索方法,内容包括生成树的定义及建立方法,最短路径搜索-Dijkstra算法的原理与实现步骤,利用生成树与最短路径搜索算法搜索最小独立闭合环的原理及具体实现步骤,以及同步观测环的自动搜索方法。最后以一个控制网实例说明此方法的可行性。     

基于并行模拟退火算法的陆地划界线自动生成方法

针对当前陆地边界争议区自动划界方法考虑因素不全的现状,提出了一种基于并行模拟退火算法的陆地划界线自动生成方法。首先根据地性线网络构造“点-点”邻接关系,并基于划界法理对其进行特殊处理。然后,设计模拟退火过程中划界线的编码方式、目标函数及初始划界线的生成。最后,结合不同退火方式的优点构建并行模拟退火算法对全局最优划界线进行快速充分搜索。实验结果表明,该方法不仅能够顾及划界双方约定的面积比例、实际地形及特殊区域的影响,而且可以满足相应划界方综合资源占有量最大化的利益诉求,有效维护该方的划界利益。     

网络分析方法在GPS控制网优化设计中的应用

讨论了网络分析方法中的深度优先遍历算法在GPS控制网优化设计中资源配置问题中的应用,并在该算法的基础上,进行了一定的改进,提出了并行项目的解决建议,为网络的资源配置提出了一种新的解决方法。     

一种复杂地理环境越野通行路径寻优算法

设计了基于障碍距离的优化算法,解决突发事件应急联动中复杂地理环境下最短路径的寻优求解问题。在详细分析地理空间高程、坡度、障碍物等空间信息的基础上,通过计算搜索空间、搜索方向和网络弧段权值构建网络拓扑关系网,并利用遗传算法对最优路径进行寻优求解。     

改进的果蝇优化与Tikhonov正则化相结合的病态问题稳健解法

在对基本果蝇优化算法的优化流程进行深入分析的基础上,通过改变其随机搜索方向与增加搜索半径调整系数,给出了一种改进的果蝇优化算法(IFOA)。并在IFOA算法的目标函数中引入正则化项,提出了将IFOA算法与Tikhonov正则化方法进行结合以进行病态问题解算的方法。通过实例分析表明:该方法的解算精度要优于遗传算法和单一的Tikhonov正则化方法;在观测值含有粗差时,使用最小二乘法进行求解,其结果与真值的偏差会迅速增大,而此时本文方法的解算结果具有一定的稳健性。与以遗传算法为代表的智能搜索方法相比,本文方法具有参数设置少、计算速度快、寻优过程简单等特点,在病态问题解算中更具有实用性。