MapGis7.0网络分析算法设计与实现

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:huahuaaixue
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
网络分析是GIS空间分析的重要组成部分。随着人们普遍使用GIS来管理大型网状设施,网络分析在电子导航、交通旅游、城市规划以及电力、通讯等各种管网、管线的布局设计中发挥着重大的作用。网络分析,就是依据网络拓扑关系,通过考察网络元素的空间、属性数据,对网络的性能特征进行多方面的分析计算。 常规的网络分析功能包括路径分析、资源分配、连通分析、流分析、选址、寻找环路等等,每种分析功能都有着特定的应用。除了分治法、贪心算法、动态规划、回溯法等经典的算法思想外,近十来年又兴起了蚁群算法、遗传算法和模拟退火、神经网络等仿生学算法。多项式算法不能解决的NP问题,利用它们可以得到很好地解决。作者学习并研究了这些非经典算法,尝试着将它们应用到网络分析中来。 GIS网络分析的数学理论基础有图论、运筹学、人工智能等学科分枝。尽管图论提供了许多既成的算法,但GIS中的网络与图这种数学模型存在一定差距。首先,GIS网络模型的网线和结点的空间位置是有意义的;除了网线可以具有权值以外,结点也可以具有权值,并且权值可能是多重的。其次,工程应用中存在大量计算的问题,不得不考虑系统稳定性分析、运行状态分析等。所以,在真实的工程应用中,往往将图论算法进行推广和修正。 作者在学习经典算法思想(分治法、贪心法、动态规划和回溯法等)的同时,也关注到算法理论界近些年来的研究成果(蚁群算法、遗传算法、模拟退火和人工神经网络等)。针对Mapgis7.0的网络模型重新设计了网络分析算法。在路径搜索方面,研究了Dijkstra的改进算法——A*算法,并将它应用到最短路径的求解中来,大大避免了许多无用的搜索,提高了系统效率。对于TSP这样的NP完全问题,作者分别采用动态规划、蚁群算法和模拟退火等算法思想设计出三个不同的算法。在拓扑分析方面,连通元素的求解仍采用了图的生成树算法;回路的寻找运用了图论中环路空间和连枝集的知识。对于单源点的资源分配问题,在“度量因子=需求量/阻碍度”这个算法策略的基础上,提出用多线程模拟并行的实时分配算法;对求解P-中心定位分配问题的Teitz-Bart算法进行了改进。最后,运用面向对象的设计思想,设计了COra_NetCls、CNetElemSet、CConnVisitor等网络类接口,将网络分析模块以插件的形式嵌入到Mapgis7.0中。 通过这样的研究和改进,Mapgis7.0的网络分析能够适用于大地域范围、海量网络数据的分析计算问题,从而提高了网络分析的实用性、高效性。这将使GIS在实际生活中发挥更大的作用。
其他文献
地理信息系统特有的空间性特征适应了网络技术的发展,随着石油信息化工作的不断深入,中国石油应用地理信息系统处理油田数据的范围越来越广,但是这种小规模的应用并没有形成一个
相比传统的单镜头摄影测量,多视角倾斜航空摄影测量从多个视角获取建筑物信息,有助于实现完整精细的三维重建,因而受到越来越广泛的重视。影像匹配是数字摄影测量的核心环节,
随着石油资源的枯竭以及汽油价格不断攀升,开发第二代生物质能源-木质纤维素乙醇,已受到世界各国的重视。由于乙醇发酵是产物抑制的过程,导致发酵液中乙醇浓度低,采用传统蒸馏法
本论文的研究内容是基于Web GIS的大众位置服务系统的设计与实现。论文的研究涉及移动通讯、互联网服务、移动定位技术、地理信息系统、多媒体技术等。  首先介绍了大众位
文章提出一种使用马赫-曾德尔强度调制器(MZM)产生输入信号的任意倍频信号的方案,利用该方法不仅可以产生输入信号的偶数倍倍频信号,还可以产生输入信号的奇数倍信号。通过设
水资源是人类赖以生存和发展的基础,是农业生产灌溉、社会经济发展和生态环境保护不可或缺的珍贵资源,随着社会经济的发展、城市化进程和工业化进程的加速,水资源的需求量越来越
太阳能热发电系统,是一种利用自然资源的新型发电系统,与常规能源发电系统相比,其最大优势在于:资源量巨大、无污染物排放。目前,太阳能热发电系统主要有三种型式,其中,目前唯一真正
本文简单总结了以往研究紊流和泥沙扩散的理论和方法,从水沙相互影响的角度出发,提出了在近底高含沙区挟沙水流应按宾汉体考虑,建立了一个适合计算涉及水沙相互影响的挟沙水
矿山开采沉陷对矿区的生态环境破坏严重,为有效预防和减小开采沉陷危害,正确指导矿山生产,对开采沉陷进行计算机三维可视化表达将极大地提高矿山开采沉陷监测系统的技术水平
提出了基于矢量传感器阵的宽带相干信号子空间最优波束形成。建立了矢量传感器阵的宽带阵列信号模型,将宽带聚焦思想引入到了矢量传感器阵宽带处理,证明了矢量传感器阵与声压