發(fā)布時間：2017-11-14 20:07

  本文關(guān)鍵詞：群組目標(biāo)空間方向關(guān)系描述模型研究

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【摘要】：空間方向關(guān)系是人們描述、表達(dá)地理空間必須要面對和研究的基本空間關(guān)系之一,其重要性已經(jīng)在地理空間認(rèn)知、地圖自動綜合等許多研究領(lǐng)域得到印證�？臻g方向關(guān)系描述模型是計算和表達(dá)空間方向關(guān)系的重要理論工具。但現(xiàn)有的模型主要用于判斷兩個單目標(biāo)之間的空間方向關(guān)系,其研究已相當(dāng)成熟;而針對群組目標(biāo)空間方向關(guān)系描述模型的研究還僅限于粗淺和零星,僅有的個別模型也都存在各自的缺陷和不足,諸如不能很好地顧及各類因素對群組目標(biāo)空間方向關(guān)系的影響、模型計算過程過于繁瑣、無法實現(xiàn)群組目標(biāo)空間方向關(guān)系精確的定量計算等。鑒于此,本論文利用Delaunay三角剖分、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和地學(xué)信息圖譜等相關(guān)理論方法,綜合考慮群組目標(biāo)空間方向關(guān)系的影響因素和現(xiàn)有模型的缺陷,對其方向關(guān)系描述模型進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文取得的研究成果及創(chuàng)新點包括以下3個方面:(1)基于約束Delaunay三角剖分和“剝皮”法,提出了空間線群、面群目標(biāo)分布邊界求解算法。其基本思路是:首先,對線、面群進(jìn)行帶約束的Delaunay三角剖分;然后,利用動態(tài)閾值“剝皮”法得到其分布邊界,進(jìn)而構(gòu)建出線、面群的分布邊界多邊形。(2)在研究(1)的基礎(chǔ)上,提出了基于方向關(guān)系矩陣模型的群組目標(biāo)空間方向關(guān)系定性描述模型。其基本思路是:首先,計算參考目標(biāo)群的最小投影矩形(MBR:Minimum Bounding Rectangle),并建立其方向關(guān)系矩陣模型;然后,通過計算源目標(biāo)群的邊界多邊形與各方向區(qū)域之間的交,借助矩陣形式化描述源目標(biāo)群相對于參考目標(biāo)群的空間方向關(guān)系。(3)提出了一種基于形態(tài)變換和圖譜的群組目標(biāo)空間方向關(guān)系定量計算模型。其基本思路是:首先,建立參考目標(biāo)群的MBR;對其以正北方向為起始,順時針沿一定角度α依次無限膨脹地進(jìn)行形態(tài)變換一周,求得每次形態(tài)變換后參考目標(biāo)群與源目標(biāo)群的交集MBn;然后,在此基礎(chǔ)上求得譜密度,提取圖譜特征并繪制方向關(guān)系圖譜的譜向量分布圖。本論文利用地理目標(biāo)對和地圖數(shù)據(jù),對提出的兩種模型分別進(jìn)行了實驗。實驗表明,群組目標(biāo)空間方向關(guān)系定性描述模型較好地顧及了群組目標(biāo)的空間形態(tài)對空間方向關(guān)系的影響,特別是在兩群組目標(biāo)出現(xiàn)相互纏繞等特殊情況時,能夠?qū)臻g方向關(guān)系作出準(zhǔn)確的判斷;群組目標(biāo)空間方向關(guān)系定量描述模型較好地顧及了空間距離、分布范圍、分布形狀和分布密度對群組目標(biāo)空間方向關(guān)系的影響,且能夠以形象直觀的方式對群組目標(biāo)空間方向關(guān)系進(jìn)行可視化表達(dá)。兩種模型的計算結(jié)果均符合人們的認(rèn)知習(xí)慣,較好地解決了群組目標(biāo)空間方向關(guān)系的定性描述和定量計算問題。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P208

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本文編號：1186822