本文關(guān)鍵詞：空間索引引導(dǎo)的點(diǎn)—弧拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建方法研究

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【摘要】：空間實(shí)體間的拓?fù)潢P(guān)系是空間關(guān)系中最基本的關(guān)系,是空間推理、查詢(xún)、分析的基礎(chǔ)。當(dāng)前的拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算大多從空間實(shí)體的幾何形態(tài)特性出發(fā),從幾何角度考慮拓?fù)潢P(guān)系的計(jì)算問(wèn)題,并沒(méi)有將拓?fù)潢P(guān)系的計(jì)算與地理學(xué)中的空間相似性和異質(zhì)性聯(lián)系在一起,使得GIS空間拓?fù)潢P(guān)系的計(jì)算方法存在一些可改進(jìn)的方面�，F(xiàn)階段的GIS數(shù)據(jù)模型決定了當(dāng)前的拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算過(guò)程是一種“靜態(tài)”模式,無(wú)法滿足數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化的需求,例如Geodatabase數(shù)據(jù)模型利用規(guī)則的形式按需構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系,無(wú)法在數(shù)據(jù)更新時(shí)只計(jì)算變更數(shù)據(jù)。因此,本文在分析現(xiàn)有拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算流程的基礎(chǔ)上,針對(duì)拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建需要滿足數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新的需求,提出空間索引引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建方法,改進(jìn)現(xiàn)有的拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建方法�？臻g索引引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建一方面從空間分布特性角度出發(fā),提高了靜態(tài)數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建效率,另一方面在數(shù)據(jù)更新時(shí)實(shí)現(xiàn)拓?fù)潢P(guān)系的動(dòng)態(tài)更新。 本文的主要研究成果如下： (1)基于空間分布特性和粒子群優(yōu)化的索引方法 空間索引的關(guān)鍵是空間劃分。在劃分的同時(shí)兼顧空間分布特性使之達(dá)到最優(yōu)解是空間索引最理想的狀態(tài)。粒子群優(yōu)化算法(PSO)已經(jīng)在聚類(lèi)問(wèn)題中的得到應(yīng)用,本文利用其聚類(lèi)特性,將PSO優(yōu)化和空間分布特性結(jié)合起來(lái),提出一種基于聚類(lèi)的多路劃分索引方式CPSO-TREE。該索引既權(quán)衡了數(shù)據(jù)量均衡、空間重疊度最小等幾何參數(shù),又考慮了數(shù)據(jù)的空間分布特性。 (2)空間索引引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算方法 從拓?fù)潢P(guān)系描述和拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算兩方面著手,研究現(xiàn)階段拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)建方法,分析現(xiàn)階段拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建的不足,將空間分布特性融入目前單純考慮幾何形態(tài)的拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算方法�；贑PSO-TREE索引提出CPSO-TREE引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算方法,該方法使得靜態(tài)數(shù)據(jù)拓?fù)錁?gòu)建高效,數(shù)據(jù)更新時(shí)只考慮變更數(shù)據(jù),無(wú)需重新計(jì)算,實(shí)現(xiàn)拓?fù)潢P(guān)系按需更新。 (3)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) 根據(jù)CPSO-TREE引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算方法,本文構(gòu)建點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算的原型系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法計(jì)算結(jié)果正確,計(jì)算效率優(yōu)于ArcGIS、 SuperMap和GEOS等現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外著名GIS軟件。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系 空間索引 空間數(shù)據(jù)模型 PSO CPSO-TREE
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P208
【目錄】：

• 資助項(xiàng)目4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 選題背景與研究意義12-14
• 1.1.1 選題背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算的研究現(xiàn)狀14-23
• 1.2.1 拓?fù)錁?gòu)建的研究現(xiàn)狀14-22
• 1.2.2 存在問(wèn)題分析22-23
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.3.1 研究目標(biāo)23
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線24-26
• 1.4.1 研究方法24
• 1.4.2 技術(shù)路線24-26
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)26-27
• 第2章 基于空間分布特性和粒子群優(yōu)化的索引方法27-44
• 2.1 空間索引對(duì)比研究27-33
• 2.1.1 結(jié)點(diǎn)分裂算法27-31
• 2.1.2 空間索引的范圍查詢(xún)31-33
• 2.2 基于空間聚類(lèi)的多路劃分索引算法33-43
• 2.2.1 Hilbert編碼聚類(lèi)34
• 2.2.2 粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)34-36
• 2.2.3 組合粒子群優(yōu)化算法(Combinatorial Particle Swarm Optimization,CPSO)36-37
• 2.2.4 基于空間聚類(lèi)的多路劃分索引算法CPSO-TREE37-43
• 2.3 本章小結(jié)43-44
• 第3章 空間索引引導(dǎo)的點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系計(jì)算方法44-53
• 3.1 基于CPSO-TREE的掃描線算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)44-46
• 3.1.1 拓?fù)潢P(guān)系索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)45
• 3.1.2 掃描線狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)45-46
• 3.2 基于CPSO-TREE的掃描線算法原理46-49
• 3.2.1 空間索引初次過(guò)濾46-47
• 3.2.2 單調(diào)鏈二次過(guò)濾47-48
• 3.2.3 算法主體流程48-49
• 3.3 數(shù)據(jù)的插入和刪除引起的拓?fù)潢P(guān)系變化49-51
• 3.3.1 數(shù)據(jù)插入49-50
• 3.3.2 數(shù)據(jù)刪除50-51
• 3.4 算法總體流程51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 點(diǎn)-弧拓?fù)潢P(guān)系構(gòu)建實(shí)驗(yàn)53-68
• 4.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線53
• 4.2 結(jié)果正確性驗(yàn)證53-57
• 4.2.1 最小生成樹(shù)實(shí)驗(yàn)53-55
• 4.2.2 最短路徑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證55-57
• 4.3 算法效率驗(yàn)證57-67
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)介紹及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)57-58
• 4.3.2 CPSO-TREE效率驗(yàn)證58-61
• 4.3.3 基于CPSO-TREE的線段打斷效率驗(yàn)證61-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第5章 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 研究結(jié)論68
• 5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)68-69
• 5.3 展望69-70
• 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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6 程昌秀,周成虎,陸鋒;ArcInfo 8中面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用[J];地球信息科學(xué);2002年01期

7 朱雅音,萬(wàn)豐,王化文;確定兩個(gè)任意簡(jiǎn)單多邊形空間關(guān)系的算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2003年01期

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10 嚴(yán)霄鳳;;在智慧城市建設(shè)中推廣電子認(rèn)證服務(wù)[J];軟件;2012年03期

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本文編號(hào)：867677