基于道路网络分析的Voronoi面域图构建算法

提出一种基于网络分析的Voronoi面域图和加权Voronoi面域图构建算法。鉴于道路网络在城市中心地、公共设施引力传导与功能覆盖上的重要作用,采用网络最短路径距离分析和最短路径时间分析构建的Voronoi面域图可以模拟出中心功能的辐射影响范围空间划分的实际情形,进而为空间分析和空间优化提供有力支持。算法过程主要包括:设施邻近道路结点检索和分界结点计算;基于网络最短路径分析Dijkstra算法和分界结点计算的网络Voronoi划分;基于空间离散化、邻近道路分析的空间Voronoi划分及其矢量化处理算法。计算实验结果表明本文提出算法可靠和高效,能够模拟出具有预期精度和形态复杂的网络Voronoi面域图形。     

构建结点上弧-弧拓扑关系的类方位角算法

同一结点上弧-弧拓扑关系的建立对多边形的自动生成具有重要意义,为了更好地描述同一结点上弧段间的拓扑关系,本文在考虑算法效率、可靠性和稳定性的基础上,通过引入方向夹角和类方位角概念,提出并实现了一种建立结点上弧-弧拓扑关系的类方位角算法.为检验算法的有效性,选取两个城市的道路交通网络进行了拓扑构建实验,通过与传统角度算法...     

Dijkstra最短路径算法优化策略

从分析经典Dijkstra最短路径算法出发,找出影响其效率的关键步骤:存储空间和时间效率,并结合当前已有的各种优化算法,总结出Dijkstra最短路径算法的优化策略:相关边优化策略、相关邻接结点优化策略、结点分类优化策略、权值排序优化策略、结点排序优化策略和单链结点剔除优化策略。最后,以实例运算表明优化策略是有效的,既节约了存储空间又提高了时间效率。     

基于公交网络模型的最优出行路径选择的研究

在讨论公交网络特性的基础上 ,基于结点 弧段 有向线描述了公交网络的数据组织 ,研究综合换乘次数及距离因素的出行路径选择模型 ,并提供算法的实现     

公交线路中最优路线的查询算法设计

在一个公共交通网络中寻找两个结点间的一条最佳路径,使之换车次数最少。利用GIS地理分析的特性,设计了合乎乘客心理的最优路线查询算法。本算法是基于广度优先搜索提出公交路线最短路径选择的算法。该算法对图的搜索方法提出了一个新的思路,经模拟试验,算法简单合理,运算速度快,容易在计算机上实现。     

网络分析在“地学之窗”中的实现

介绍了“地学之窗”中的地理网络模型,以及地理网络中的各种分析方法,详细说明了优化了的Dijkstra算法,该算法充分利用了网络拓扑信息中的弧段的连接关系,避免了使用含有大量无穷值的关联矩阵,使之更适合带有拐向限制设置的最短路径算法和大量结点的实际数据。实践证明,该算法可以节约大量的内存,对于结点数比较大的网络,或带有大量拐向限制设置的网络,具有较好的适用性,在“地学之窗”软件成功地实现了设置拐向限制的最短路径分析功能。     

网络超点模型数据结构设计与路径分析算法

传统网络图模型无法满足交通网络表达的需求,结点-连接模型与伪二重图等模型可以通过增加结点或孤段的数量来表达部分交通限制信息,但会导致查询代价的增加.网络超点模型通过结点的限制矩阵,表达交通网络中的交通限制信息,可以较好地解决了这一问题.论文针对超点模型及所表达的交通限制信息对最短路径算法加以改进,设计了基于超点模型的数据结构,并编程实现基于超点模型的最短路径查询方法.     

栅格索引的结点匹配算法

拓扑空间关系是地理信息系统(GIS)进行空间分析的基础,也是GIS区别于传统制图系统的主要因素.对于拓扑空间关系自动构建技术的研究由来已久,但其速度及效率一直是瓶颈.在分析拓扑空间关系自动构建算法的基础上,指出结点匹配算法是拓扑空闻关系构建的瓶颈问题,并提出了一种基于栅格索引的结点匹配算法.实践表明:新算法对于拓扑空间关系自动构建的效率有大幅度的提高.     

一种基于局部激光高速节点骨干网络的星间链路拓扑规划与仿真优化方法

激光星间链路具有传输容量大和传输速率高等技术特点,具有激光星间链路功能的卫星节点可以在激光-微波混合星间链路网络中作为高速骨干网节点. 如何部署这些高速节点,使得构建的卫星网络拓扑达到最优目标,是星间链路由微波到激光过渡发展中的一个研究重点. 以包括24颗中圆地球轨道（MEO）、3颗地球同步轨道（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星的导航卫星星座为应用场景,在高速节点数量固定的条件下,综合几何可视性、星间距离和工程约束等约束条件, 以卫星网络接入节点到目的节点的平均端到端时延最小为优化目标,建立数学模型,提出一种基于多源最短路径策略的混合星间链路网络高速节点选取算法,求解局部激光高速节点骨干网络的最优拓扑结构. 仿真结果表明:本文算法得到的局部激光高速节点骨干网络拓扑结构能使整网传输时延更小,通信性能更佳.      

一种自身全局最优的道路网Stroke生成方法

Stroke在道路网研究中发挥着重要作用,目前Stroke连接策略大多限于局部,对Stroke的全局表现考虑不足。针对以上不足,本文提出了一种自身全局最优的道路网Stroke生成方法,以起始路段为根结点,以连接规则为约束构建Stroke树,并通过随机森林算法投票选出每棵树的最优Stroke。经试验验证,自身全局最优的道路网Stroke生成方法在视觉认知和网络功能方面的表现均优于自身适合策略、自身最大适合策略及每对最大适合策略。     

面向特征的网络空间点群要素自动综合方法

网络空间信息可视化对揭示网络空域规律、促进网络空间认知具有重要意义。将网络空间节点与拓扑关系直接可视化的视图中存在大量的点重合和线交叉,目前已有的网络节点布局算法、集束边技术、骨干网提取和网络路由拓扑多尺度表达等方法能够优化视图效果,但在网络的微观结构上,对保持网络空间点群要素的特征信息关注不够。通过分析并量化网络空间点群要素的各类特征信息,提出了一种基于层次聚类的要素聚合方法和一种基于节点重要性度量的要素选取方法,以自动综合的方式对网络空间点群要素进行综合。实验结果表明,该方法能够保持网络空间点群要素的空间特征,为定量表达网络空间特征、加速生成视觉效果良好的网络空间地图提供基础数据综合方法。     

An Extension of Virtual Globe to Build On‐Demand Geospatial Data Sharing Capability Using Peer‐to‐Peer Technology

In the virtual globe system, ever higher performance is demanded for high quality service, especially when requesting intensive data from large‐scale networks, such as large scene 3D city models with fine textures. Extending the virtual globe platform from the present centralized mode into a decentralized mode can significantly improve platform capacity and service quality without additional investment in hardware, but presents new challenges such as the time cost of finding a peer, unstable offering, and low service capacity. A GeoODP2P network is designed based on specific features of spatial data transmission. Next, we discuss peer selection mechanisms that relieve the negative influence of peers, and propose a pre‐fetch mechanism that takes advantage of the unique characteristics of the P2P environment. This article implements a simulation system for a GeoODP2P network and presents a prototype platform that incorporates P2P functionality. Peer selection and pre‐fetch mechanisms are studied and tested on this simulation system. The prototype platform run in a real scenario demonstrates the effectiveness of applying P2P to a virtual globe platform.     

两种道路选取策略的比较研究

道路选取是根据比例尺的要求,在道路网中保留相对重要道路、舍弃相对次要道路的地图综合操作。从概念层和操作层对两种不同的道路选取策略进行了比较。一种是删除后更新策略,即删除一条道路后更新其他道路的重要度;另一种是删除后不更新策略,即删除一条道路后不更新其他道路的重要度。以常用的stroke重要度排序法为道路选取方法,运用长度、连通度、接近度和中介度的加权来描述道路的重要度,采用相似性、误删率、漏删率等定量指标以及定性的目视判别评价选取结果。以深圳市1∶1万道路网和1∶5万道路网作为研究数据进行了实验。理论上删除后更新策略优于删除后不更新策略,然而实证表明删除后不更新策略在常用定量评价指标上优于删除后更新策略,在定性评价方面则各有优劣。     

对偶图节点重要度的道路网自动选取方法

采用对偶拓扑方法构建基于广义路网拓扑的复杂交通网络,通过引入m阶邻居节点概念,考虑复杂交通网络中节点度、介中心及节点间距离等因素,顾及节点自身及1到m阶邻居节点的重要度贡献,定义了节点重要度评价模型,进而提出一种基于m阶邻居节点重要度贡献的道路网自动选取方法,并基于网络最小规模原则保持选取道路的连通性。为检验方法的有效性,引入度分布评价所选取道路对路网整体结构及拓扑特性的保持程度,并采用实际城市路网进行试验,结果表明本文方法选取的路网能较好地保持了原始路网的整体结构、拓扑特性及道路连通性,且算法稳定、可靠。     

基于对等网络的多分辨率影像的网络传输模型

海量影像数据的网络传输和多分辨率显示是实现网络环境下影像图形浏览的关键。利用对等网络结构,借鉴基于P2P的文件下栽相关技术,提出一种基于P2P的影像传输模型。在遥感影像分级分块的基础上,该模型通过构建基于兴趣区域分组的多追踪器覆盖网络,实现了节点加入和邻近节点选择的算法优化。通过模拟试验证明了模型中邻近节点选择的优化性能,并开发了原型系统IMAGEP2P。     

面向GISCloud的网络拓扑研究

GISCloud是建立在云计算基础上的GIS系统,能够高效地进行数据管理并为用户提供稳定可靠的GIS服务。GISCloud以海量的地理空间信息数据作为基础,通过云计算来进行海量数据的处理。针对GISCloud的数据存储和访问需要,提出了区域化网络拓扑结构:云由多个区域化后的子网构成,无网络中心;子网内采用区域子网中心节点来进行管理,并可进行扩展。区域化网络拓扑以GIS数据特征及其交换方式等为核心将分布式拓扑结构与集中式拓扑结构结合在一起,从而构建出高效稳定可靠的GISCloud基础网络。     

电力配网地理信息系统的设计与开发

随着城市规模的迅速扩大,对输配送电网的服务和管理提出了更高的要求,传统的管理模式已不能适应电力行业的需要。输配送电网GIS主要针对输变电主干网及子干网输配电网设备设施空间分布数据、电网运行状态等信息进行集中管理。系统的建设目标是对电网的网络关系进行分析,开发出基于地理信息技术的电网管理系统,形成以地理位置为查询主线索的多层次多方式的信息管理系统。本文结合长沙电业局的输配送管网建设现状,结合实际工作需求,全面提高电缆管理所的综合服务和管理水平,对电力配网地理信息系统的功能和框架结构等进行全面描述和开发。     

P2P环境下影像数据流传输的资源定位及选择研究

在传统P2P资源定位方法的基础上,对空间P2P系统采用一种网格索引peer分组来实现资源定位,并探讨peer选择策略来优化资源定位结果,采用历史速度记录反馈推测peer选择优先级使得性能高和可靠的peer可以优先被选择.大量模拟实验测试peer选择策略局部最优和不等概率随机选择两种模式,结果显示peer选择策略的有效性以及有效性程度取决于peer个数、资源文件大小和用户行为等应用场景.     

一种基于多分辨率拓扑网络的高质量初始图斑对象生成方法

本文设计一种基于多分辨率拓扑网络的拓扑启发式影像分割算法,并对其涉及关键性技术进行探讨。通过细致分割实验,验证了采用该分割算法生成高质量图斑对象的可行性。