本文關(guān)鍵詞：交通三維緩沖區(qū)分析算法及系統(tǒng)實現(xiàn)

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【摘要】：緩沖區(qū)分析是交通地理信息系統(tǒng)(GIS-T)中常用到的空間分析功能,GIS-T中的二維分析已日臻成熟,但隨著交通不斷向空中與地下發(fā)展,交通的管理與應(yīng)用更需要包括三維緩沖區(qū)分析在內(nèi)的空間分析技術(shù)來支撐,而這方面的研究還處于起步階段,在交通三維緩沖區(qū)分析方面還未見成熟的理論與算法。論文對三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行了分析,使用八叉樹作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究建立了交通三維緩沖區(qū)分析算法。為建立基于八叉樹結(jié)構(gòu)的交通三維緩沖區(qū),論文研究了八叉樹節(jié)點之間的拓撲關(guān)系,提出了一種線性八叉樹鄰域分析的新算法——0-1互換鄰域分析算法。該算法將線性八叉樹的八進制編碼轉(zhuǎn)化為三維二進制編碼,只需對二進制編碼中的0、1進行互換即能得出相應(yīng)方向的鄰域節(jié)點。對交通實體運用新的鄰域分析算法提取出了其三維邊界節(jié)點,以邊界節(jié)點的不同邊界方向生成相應(yīng)的緩沖結(jié)構(gòu),進而形成整個交通實體的緩沖區(qū)域,最終形成基于八叉樹的交通三維緩沖區(qū)分析。實驗結(jié)果表明:0-1互換算法避免了遍歷所有八叉樹節(jié)點和分方向采用不同計算方法的缺陷,將時間復(fù)雜度減少為O(n),相比傳統(tǒng)算法和經(jīng)典肖氏算法,大大提高了建立八叉樹拓撲關(guān)系的效率。在算法實現(xiàn)時,為解決交通三維緩沖區(qū)渲染及顯示速度慢的問題,對光線跟蹤算法進行了研究,將八叉樹的0-1互換同時應(yīng)用于加速光線跟蹤,避免了遍歷八叉樹中所有節(jié)點,提高了交通三維緩沖區(qū)的渲染與顯示效率。進行了地學(xué)三維結(jié)構(gòu)研究,編程實現(xiàn)了基于克里金插值算法的三維地質(zhì)模擬,開發(fā)了地質(zhì)剖挖功能。利用柵格曲面即規(guī)則格網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),構(gòu)建了道路淹沒的匯流模型,生成了道路淹沒算法,可以計算暴雨條件下的匯水區(qū)域面積及分析模擬道路淹沒過程。運用二維GIS和三維GIS開發(fā)組件,采用C#.NET開發(fā)了突發(fā)性交通地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急決策GIS系統(tǒng)。在系統(tǒng)中獨立開發(fā)實現(xiàn)了三維地質(zhì)體的構(gòu)建與剖挖、道路暴雨淹沒分析與仿真和交通三維緩沖區(qū)分析,可以為交通地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急處理、輔助決策等工作提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：交通 三維緩沖區(qū) 八叉樹 鄰域分析 GIS-T 應(yīng)急決策
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P208;U495
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 選題意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 研究內(nèi)容12-13
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 交通三維空間分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)15-27
• 2.1 空間分析概述15-18
• 2.1.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及拓撲關(guān)系15-17
• 2.1.2 空間分析方法17-18
• 2.2 緩沖區(qū)分析方法18-21
• 2.2.1 基于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的緩沖區(qū)分析方法18-20
• 2.2.2 基于柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的緩沖區(qū)分析方法20
• 2.2.3 矢量與柵格緩沖區(qū)分析方法的比較20-21
• 2.3 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.4 道路淹沒算法研究22-26
• 2.4.1 道路匯水區(qū)域的確定22-24
• 2.4.2 積水量及積水深度計算24-26
• 2.5 交通三維空間分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇26-27
• 第三章 八叉樹空間結(jié)構(gòu)及 0-1 互換鄰域分析算法27-35
• 3.1 八叉樹空間結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2 八叉樹存儲結(jié)構(gòu)28-29
• 3.2.1 規(guī)則八叉樹28
• 3.2.2 一對八式八叉樹28
• 3.2.3 線性八叉樹28-29
• 3.3 八叉樹的拓撲關(guān)系29-30
• 3.4 0-1 互換鄰域分析算法30-35
• 3.4.1 八叉樹鄰域節(jié)點31
• 3.4.2 八叉樹基準向的劃分31-32
• 3.4.3 0-1 互換鄰域分析32-35
• 第四章 交通三維緩沖區(qū)分析算法35-45
• 4.1 基于 0-1 互換算法的交通三維緩沖區(qū)分析算法35-38
• 4.1.1 邊界節(jié)點的提取35-37
• 4.1.2 三維緩沖區(qū)的生成37-38
• 4.2 基于線性八叉樹鄰域分析的光線跟蹤加速算法38-42
• 4.3 交通三維緩沖區(qū)算法效率與誤差分析42-45
• 4.3.1 交通三維緩沖區(qū)算法效率分析42-43
• 4.3.2 交通三維緩沖區(qū)算法誤差分析43-45
• 第五章 算法實現(xiàn)及系統(tǒng)開發(fā)——突發(fā)性交通地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急決策GIS系統(tǒng)的研發(fā)45-54
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)組件介紹45-46
• 5.1.1 SuperMap簡介45-46
• 5.1.2 Skyline簡介46
• 5.2 突發(fā)性交通地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急決策GIS系統(tǒng)研發(fā)46-50
• 5.2.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計46
• 5.2.2 交通災(zāi)害應(yīng)急決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計46-47
• 5.2.3 三維地質(zhì)體構(gòu)建與剖挖分析47-50
• 5.3 基于三維GIS的城市地道橋暴雨淹沒仿真與模擬50-51
• 5.4 基于八叉樹的交通三維緩沖區(qū)分析算法實現(xiàn)51-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 結(jié)論54-55
• 6.2 存在問題與展望55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 個人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李貴榮;謝超;葉修松;李凱鋒;;基于柵格與矢量相結(jié)合的緩沖區(qū)分析算法的研究[J];地礦測繪;2007年02期

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7 胡泊;李景文;袁萌;黃麗霞;;一種判定點在折線緩沖區(qū)內(nèi)的算法及應(yīng)用[J];測繪與空間地理信息;2014年04期

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9 朱q，

本文編號：1035054