層次Voronoi圖及其初步應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:層次Voronoi圖及其初步應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為地理空間信息的關(guān)鍵技術(shù),可視化主要是采用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù),將繁雜的自然科學(xué)現(xiàn)象、地理景觀及一些抽象形式概念圖形化的過(guò)程。詳細(xì)來(lái)說(shuō),就是指利用圖形圖像處理技術(shù),將復(fù)雜的空間和屬性數(shù)據(jù)以地理的形式展現(xiàn)出來(lái),使之能夠及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)挖掘做出相關(guān)性層面的判斷、發(fā)展趨向及輔助決策。本文以空間點(diǎn)群為目標(biāo),以Voronoi圖為切入點(diǎn),通過(guò)對(duì)空間點(diǎn)群的自適應(yīng)聚類算法、聚類點(diǎn)加權(quán)Voronoi圖形的可視化,提出了基于層次Voronoi圖的空間點(diǎn)群數(shù)據(jù)的可視化方法。結(jié)合概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)理論知識(shí),對(duì)其具體的點(diǎn)群應(yīng)用性問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的研究,最后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證并對(duì)研究成果進(jìn)行了分析。本論文研究?jī)?nèi)容如下: (1)對(duì)當(dāng)前空間數(shù)據(jù)可視化圖形的弊端進(jìn)行了分析。針對(duì)當(dāng)前空間數(shù)據(jù)可視化的圖形多為三角網(wǎng)、格網(wǎng)方格,由于其圖形的靈活性限制了空間數(shù)據(jù)維度信息量的再現(xiàn),在信息可視化上不利于空間數(shù)據(jù)的幾何形態(tài)結(jié)構(gòu)表達(dá)。因此,迫切需要一種可觀的可視化圖形來(lái)改善空間數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)效果,提高對(duì)圖形可視化的空間信息量呈現(xiàn)。 (2)提出了基于空間點(diǎn)群的層次樹(shù)結(jié)構(gòu)自適應(yīng)聚類算法。對(duì)一般可視化的樹(shù)型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和聚類樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了概要論述。固定的樹(shù)型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)固然可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)劃分,但顧及到空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和整體性原則,本文通過(guò)自適應(yīng)的聚類算法實(shí)現(xiàn)對(duì)空間點(diǎn)群數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)劃分,保證了空間數(shù)據(jù)的群聚完整性與自適剖分性。 (3)提出了基于層次Voronoi圖的層次細(xì)節(jié)(Level of Detail, LOD)可視化表達(dá)方法。根據(jù)自適應(yīng)聚類算法構(gòu)建的層次樹(shù)結(jié)構(gòu),以Voronoi圖為可視化圖形,實(shí)現(xiàn)空間點(diǎn)群數(shù)據(jù)的層次剖分、信息的可視化表達(dá)。該空間數(shù)據(jù)的可視化可在特定的宏觀背景下觀察其內(nèi)部的微觀信息,實(shí)現(xiàn)了信息的層次細(xì)節(jié)表達(dá)。 (4)提出了基于空間點(diǎn)群的層次Voronoi圖制圖綜合方法。依據(jù)層次Voronoi圖的可視化圖形特性,對(duì)空間點(diǎn)群進(jìn)行綜合研究。依據(jù)點(diǎn)群相似度算法,通過(guò)對(duì)不同空間點(diǎn)群的層次Voronoi圖表達(dá),使用密度、角度、距離、拓?fù)湎嗨贫?及其幾何平均值來(lái)量化點(diǎn)群之間的相似程度。實(shí)現(xiàn)了制圖綜合后點(diǎn)群在范圍、排列和密度上的一致性。 本文提出的基于層次Voronoi圖的可視化方法,相對(duì)于層次細(xì)節(jié)可視化、點(diǎn)群制圖綜合及相似度計(jì)算,在處理復(fù)雜空間點(diǎn)群目標(biāo)的空間關(guān)系上具有顯著的優(yōu)勢(shì),并通過(guò)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo),證明了其方法的切實(shí)可行性。
【關(guān)鍵詞】:點(diǎn)群 聚類 層次Voronoi圖 綜合 相似度
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P208
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- 第一章 緒論11-25
- 1.1 研究背景11-14
- 1.2 可視化技術(shù)14-15
- 1.3 問(wèn)題的提出15-19
- 1.3.1 圖形生成速度15-16
- 1.3.2 可視化局限性16-18
- 1.3.3 點(diǎn)群綜合18-19
- 1.4 解決問(wèn)題的思路19-20
- 1.5 相關(guān)研究及分析20-23
- 1.5.1 LOD可視化方法20-22
- 1.5.2 Voronoi圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)生成算法22-23
- 1.5.3 點(diǎn)群綜合與相似度23
- 1.6 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排23-25
- 第二章 層次Voronoi圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)25-35
- 2.1 普通Voronoi圖25-27
- 2.1.1 普通Voronoi圖定義25-26
- 2.1.2 普通Voronoi圖生成方法26-27
- 2.2 加權(quán)Voronoi圖27-31
- 2.2.1 加權(quán)Voronoi圖定義28-29
- 2.2.2 加權(quán)Voronoi圖生成方法29-31
- 2.3 層次Voronoi圖31-35
- 2.3.1 層次Voronoi圖定義31-32
- 2.3.2 層次Voronoi圖生成方法32-35
- 第三章 基于層次Voronoi圖的空間數(shù)據(jù)LOD可視化表達(dá)35-42
- 3.1 加權(quán)值分配35-36
- 3.2 自適應(yīng)聚類36-38
- 3.2.1 自適應(yīng)聚類算法36-38
- 3.3 構(gòu)建層次樹(shù)結(jié)構(gòu)38-39
- 3.4 層次Voronoi圖的LOD方法39-40
- 3.5 算例與分析40-42
- 3.5.1 算例實(shí)驗(yàn)40-41
- 3.5.2 實(shí)驗(yàn)分析41-42
- 第四章 基于層次Voronoi圖的點(diǎn)群綜合方法42-55
- 4.1 制圖綜合42-45
- 4.1.1 制圖綜合一般方法43-44
- 4.1.2 Voronoi圖制圖綜合方法44-45
- 4.2 空間點(diǎn)群45
- 4.3 空間點(diǎn)群相似度45-46
- 4.4 空間相似性特征46
- 4.5 相似性研究方法46-47
- 4.6 層次Voronoi點(diǎn)群綜合計(jì)算47-51
- 4.6.1 密度與拓?fù)湎嗨贫扔?jì)算48
- 4.6.2 角度相似度計(jì)算48-49
- 4.6.3 距離相似度計(jì)算49
- 4.6.4 范圍相似度計(jì)算49-50
- 4.6.5 排列相似度計(jì)算50-51
- 4.6.6 全局相似度計(jì)算51
- 4.7 算例與分析51-54
- 4.7.1 算例實(shí)驗(yàn)51-54
- 4.7.2 實(shí)驗(yàn)分析54
- 4.8 本章小結(jié)54-55
- 第五章 結(jié)論與展望55-57
- 5.1 主要研究工作55
- 5.2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)55
- 5.3 存在的主要問(wèn)題55-56
- 5.4 研究方向的展望56-57
- 致謝57-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 附錄A 碩士期間科研情況62-63
- 一 碩士期間發(fā)表的論文62
- 二 碩士期刊參加的科研項(xiàng)目62
- 三 碩士期間主要獲獎(jiǎng)情況62-63
- 附錄B 部分程序代碼63-66
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:層次Voronoi圖及其初步應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):480051
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