产生式规则条件下的六角格地形量化方法

产生式规则由于其接近人类思维且简洁高效的优点被引入到六角格地形量化研究中,用于指导六角格地形量化规则的制定。按照产生式规则的逻辑思维过程,研究了六角格地形量化的相关概念、量化规则的表达形式以及获取规则的依据,制定了六角格地形量化的判断规则,主要包括格元地形判断规则和格边障碍判断规则。所制定的六角格地形量化规则主要用于指导六角格地形量化数据的规范化、自动化生产。     

基于六角格的划界方案线资源分配评价方法

针对传统陆地边界划界中方案评价存在的层次性较差、详细程度不高、评价模型的针对性不强、赋权方式过于主观等突出问题,提出基于六角格的划界方案线资源分配评价方法。文中方法以六角格陆地边界环境模型为基础,包括资源分配定量评价和资源分配综合评价两部分。其中资源分配定量评价主要以统计图表的方式直观地展示出方案线两侧的资源分配结果;资源分配综合评价选取基于熵权_AHP的模糊综合评价方法,能够定性得出多条方案线的优劣次序。通过实验,证明这两种方法有效可行,能够较好地解决陆地边界划界中方案线的评估问题,辅助决策者优选出最佳方案线。     

面向越野路径规划的多层次六角格网通行模型EI北大核心CSCD

针对大规模越野环境中规划路径效率低下的问题,本文提出了一种面向越野路径规划的多层次六角格网通行模型,该模型能在缩减格网数据规模、保持规划路径合理性的同时,提升路径规划算法的执行效率。本文首先以六角格网单元为基础,设计通行能力量化规则,赋予每个格网相应的通行能力,构建普通六角格网通行模型;然后,建立多层次格网压缩规则,对通行模型中通行能力相似的邻接格网进行合并及重构格网邻接关系,生成含有不同层次格网的通行模型;最后,针对本文提出的多层次六角格网通行模型,设计了考虑坡度和地表覆盖要素的启发函数,进一步对A*路径规划算法进行了优化。试验表明,本文提出的多层次六角格网通行模型相较于普通六角格网通行模型,格网数量缩减了53.75%,路径规划所需时间降低了57%。     

基于六角格的陆地边界环境模型构建方法研究

陆地边界环境是边界划界与边界区域分析的基础,是关系到国家利益的重要内容。然而,国内外对相关技术的研究却不多,研究成果更少。针对这一问题,本文分析了陆地边界环境的具体内容,提出了基于六角格的陆地边界环境模型,探讨了模型的构建流程,研究了建模过程中的几项关键技术,包括数学基础的确定、区域剖分技术、区域细分技术及信息映射方法等。最后对模型技术进行了总结,展望了其实际应用前景。     

基于多源数据的土壤越野通行性评估

针对现有土壤通行性评估方法的不足,基于多源环境数据,以圆锥指数为指标对土壤通行性进行定量分析。高精度的USCS(Unified Soil Classification System)类型土壤数据和降雨数据是定量分析土壤通行性的基础。首先采用随机森林方法将已有的土壤数据转换成USCS类型;然后将气象站降雨数据和卫星降雨进行融合,构建高精度的降雨数据;最后利用圆锥指数模型计算土壤的圆锥指数,通过比较车辆圆锥指数和土壤圆锥指数的大小对土壤的通行性能进行评价。对比现有的方法,该方法精度更高,适应性更强。     

计算机兵棋中越野机动路径网络分析

越野机动作为一种重要的作战行动,对其进行符合逻辑地建模与仿真是计算机兵棋的重要研究内容之一;其机动路径规划和时间计算的精度和效率与兵棋地图样式紧密相关。首先分析了四角格和六角格两种典型样式计算机兵棋地图的特征;再通过可行路径数量和路径规划效率两个指标对四角格(四方向)、四角格(八方向)和六角格3类越野机动路径网络模型进行了对比分析。实验结果表明,四角格(八方向)的可行路径数量分别是其他两种模型的2倍和1.75倍,且三者的路径规划效率相当。     

基于六角格网的面状地质要素表达方法研究

由于六角格网在不同层级中的自相似性较差,当前对面状地质要素的表达主要是采用相同尺寸的方式,不能同时兼顾要素表达的详细程度和减少数据的冗余。本文提出一种多尺寸混合六角格网的方法,对面状地质要素进行量化表达。首先,基于孔径4的剖分形式,构建不同层级尺寸的六角格网;然后,利用面积比占优法依次迭代计算面状地质要素所对应的多尺寸混合六角格网单元;最后,经实验验证,与不同层级尺寸的六角格网对比分析,本文所提出的方法在格网单元数量和面积相对误差方面都较低,对面状地质要素的表达效果和数据存储较为有效。     

六角格网初始方案线辅助生成方法

针对传统陆地边界划界中存在的人工作业占主导、主观依赖性较大、无法考虑多种因素综合影响等问题,该文构建了基于六角格的陆地边界环境模型,并在此基础上提出全局搜索法、多目标规划法、兵棋模拟法以及基于遗传算法的方案线生成法。利用这些方法生成的方案线能够在顾及面积比例、不可分割因素、区域归属因素等多种因素的条件下,尽可能使我方的某种利益最大。文章介绍了设计思路,并通过实验总结出这些方法的优劣和各自的应用空间,能够在一定程度上解决陆地边界划界中存在的相关问题。     

训练模拟系统中地形量化模型的探讨

现代作战模拟系统大多保留"对弈"的推演思路,每一步推演在空间上并非连续,而是按照一定的空间间距和时间间距进行计算的,类似于在网格状的棋盘上下棋.这种网格结构及其属性就是地形量化模型,它是决定地形分辨率及推演实时计算的关键因素之一.重点探讨了地形量化模型的概念、特点及建模流程等方面的内容,为针对不同训练模拟系统的具体需求选择适当的地形量化模型提供了有益的参考.     

一种基于Harris-Laplace算法的亚像素角点检测方法

为了解决Harris-Laplace检测算法的角点坐标偏移与像素级角点的问题,提出了基于Harris-Laplace算法的亚像素角点检测方法。该方法首先用原始图像与高斯函数进行卷积生成多尺度空间,在原始图像和多尺度空间图像上各自提取Harris-Laplace角点;然后以多尺度空间角点为中心向原始图像投影,统计原始图像上投影区域内的角点形成角点集群,并结合多尺度空间角点响应值对集群角点进行筛选;最后采用位置(坐标)加权平均法确定角点的精确坐标。实验结果表明,该方法能够提供稳定抗噪、尺度不变的亚像素精度角点。     

基于六边形格网的城市内涝洪水演进方法研究

基于六边形格网建模的方式研究城市内涝洪水的演进过程,采用离散格网的方法,建立了一种基于规则多尺度离散格网的城市几何模型,通过三维地形测量数据和二维建筑物矢量数据的融合,形成了规则的地表格网模型,该模型同时考虑了城市地形和建筑等特殊阻拦体。在此基础上,提出了一种逆向的水流推演方法,由洪水的状态反算演进过程,即以洪水的水淹深度为基础,通过与出(排)水口的连通性,计算水淹的范围,由此实现了城市内涝洪水的模拟推演。试验表明,本文方法能够有效地实现城市内涝场景的演进推演,可以为城市防减灾与应急决策提供科学依据。     

六边形格网的快速傅里叶变换

全球离散格网系统是支持多源地球空间数据融合处理的新型数据模型,傅里叶变换是联系其空域与频域的纽带,对以格网系统为框架的遥感图像的增强具有重要意义。根据三孔六边形格网剖分方案,设计了一种规则六边形格网单元组合结构,并将该结构空间域的二维离散傅里叶变换转化为可以用蝶形算法加速的标准一维变换。采用遥感影像进行实验验证,结果表明本文提出的快速傅里叶变换算法正确、高效,其复杂度为N log2N。随着数据量增大,效率以指数函数形式提高。     

地球剖分网格的地形量化模型

针对目前地形量化方法中,量化承载网格层级受限,且量化数据组织管理复杂的问题,提出了一种基于地球剖分网格的四边形网格的地形量化模型。该模型以GeoSOT地球剖分网格为支撑,通过GeoSOT网格编码实现了多层地形量化数据的关联、检索,为矢量数据和规则格网数据的量化处理、组织与存储以及量化数据聚合问题提供了方法。     

基于六边形网格的球面Voronoi图生成算法

利用二十面体施奈德等积多面体投影构建了球面多分辨率六边形层次网格;通过边界四元组将六边形单元分解到四元三角形及其子单元中处理;利用改进的四元三角网编码方案建立了网格的数字空间、单元层次编码模型和不同实体在球面上的表达方法.在此基础上,提出了球面Voronoi图的生成算法.实验结果表明该算法与现有算法相比具有更高精度.     

基于六边形网格的球面Voronoi图生成算法

利用二十面体施奈德等积多面体投影构建了球面多分辨率六边形层次网格;通过边界四元组将六边形单元分解到四元三角形及其子单元中处理;利用改进的四元三角网编码方案建立了网格的数字空间、单元层次编码模型和不同实体在球面上的表达方法。在此基础上,提出了球面Voronoi图的生成算法。实验结果表明该算法与现有算法相比具有更高精度。     

基于栅格DEM提取坡向统计特征的研究

利用窗口分析法在处理栅格DEM数据时的独特优势,分析坡向数据的特性,定义坡向的平均值和标准差这两类基于栅格数据的统计特征,并利用VB编程实现了栅格坡向数据平均值和标准差的提取.     

基于规则格网DEM的地形特征提取算法

提出并实现了一种基于规则格网DEM的地形特征线提取算法,该算法在现有地表水流模拟方法的基础上将矢量操作与栅格操作结合起来对规则格网DEM中的洼地进行填平处理,采用邻域格网分组扫描方法确定平地水流方向,与以往算法相比在提取效率和结果准确性等方面都有了明显的改进,从而也使其更加适合于对大规模的DEM数据进行处理,采用各种尺度的DEM进行试验的结果验证了以上结论.     

基于主成分变换模型的DEM格网聚合及其误差分析

利用主成分分析揭示变量之间关系的特性,进而提出一种既能保证较高精度又能较好地保持地形形态特征的DEM格网聚合方法。首先根据主成分变换模型推导DEM格网聚合数学公式,构建主成分聚合模型;然后以30m分辨率DEM转换为90m分辨率DEM为例,根据格网点属性间的权重关系聚合重构DEM。在此基础上,以均值聚合和双线性重采样聚合方法为比较对象,从聚合前后的检查点高程偏差的统计描述、空间分布与自相关性、地形形态保持程度方面分析3种聚合策略下重构DEM的误差特性。最后运用描述统计、半变异分析和等高线套合方法,定量评价主成分聚合重构DEM的质量效果。试验分析结果表明,同均值聚合和重采样聚合相比较,该方法重构的DEM既能保持较高精度,又能很好地保持地形形态特征。     

一种利用格网叠置分析的居民地形状匹配方法

形状是居民地要素最基本的几何特征之一,也是居民地匹配的重要依据。针对现有居民地形状度量方法无法度量非1∶1对应情况形状相似性的问题,首先对待度量居民地实体(群)组合进行方向、位置、大小一致化处理;然后借鉴规则格网索引的思想,对组合建立适合的规则格网并赋予网眼不同的重要性系数;再分析待度量实体(群)内部、边界之间在格网中叠置情况差异性,将其作为两实体(群)的形状差异性,最终获得形状相似性值。将形状相似性与空间位置、面积的相似性通过加权平均获得综合相似性值,作为居民地匹配的依据。利用该形状匹配方法对居民地实体进行匹配实验表明,文中所提方法能够有效进行居民地实体的匹配。     

全球六边形离散格网数据的三维可视化方法

针对全球六边形离散格网的三维显示化方法开展研究,设计了一种六边形格网的空间层次结构(hexagonalquaternary balanced structure,HQBS),采用四位码元对格网单元进行编码,定义并实现了格网向量的基本运算,利用这些运算可以方便地实现格网单元的空间索引。在此基础上还研究了全球离散格网的动态生成与显示算法、可视化区域裁剪等相关内容。试验表明:全球格网动态生成的效率110～370单元/ms之间,加载空间数据后,格网数据和空间数据逐层加载的时间在300 ms左右,能够保证加载空间数据后的显示刷新率在20帧/s左右。