本文關(guān)鍵詞： 電纜管理 地理信息系統(tǒng) 聚類分析 Hilbert R-樹 空間索引　出處：《江西理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：電力工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)型資源,關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定上升和人民的日常生活。電纜作為電力系統(tǒng)的傳輸介質(zhì),它的安全高效運(yùn)行是國民經(jīng)濟(jì)和居民生活質(zhì)量的重要保障。傳統(tǒng)的電纜管理存在著數(shù)字化程度不高,原有的資料信息不完整,人工普查信息位置不準(zhǔn)確,電纜規(guī)劃、建設(shè)和搶修維護(hù)存在盲目性等一系列弊端。地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)綜合地圖學(xué)以及遙感和計算機(jī)科學(xué),在不同的場景有著重要的應(yīng)用,特別是在電力線路管理當(dāng)中。因此科學(xué)有效的建立基于GIS的電纜管理系統(tǒng)對供電公司電纜管理的意義十分重大。本文主要針對在基于GIS的電纜管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用研究過程中提出的新算法和新技術(shù)進(jìn)行探討研究。主要內(nèi)容如下:(1)提出了一種基于灰狼優(yōu)化的模糊C-均值改進(jìn)聚類算法對電纜空間數(shù)據(jù)聚類為了解決模糊C-均值聚類(Fuzzy C-Means,FCM)存在易受初始隨機(jī)產(chǎn)生的聚類中心影響和容易出現(xiàn)早熟收斂的問題,本文提出一種將灰狼優(yōu)化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)和FCM相結(jié)合的新聚類算法(GWO-FCM)。使用GWO優(yōu)秀的全局尋優(yōu)性能對FCM的聚類中心進(jìn)行優(yōu)化,模擬灰狼優(yōu)秀的搜尋獵物行為找到一組最佳的聚類中心來提高FCM的聚類效果。(2)提出了一種混合聚類的Hilbert R-樹索引算法建立電纜空間數(shù)據(jù)索引機(jī)制針對Hilbert R-樹索引算法在空間對象分布不均的時候,結(jié)點(diǎn)容易造成死空間和大量的重疊,特別是在葉子節(jié)點(diǎn)和其他結(jié)點(diǎn)的重疊面積增大時,導(dǎo)致出現(xiàn)多路查詢,降低了檢索的效率。提出了一種基于混合聚類的Hilbert R-樹索引機(jī)制,將灰狼優(yōu)化結(jié)合模糊聚類的混合聚類算法融合到Hilbert R-樹索引中。具體方法是先利用Hilbert R-樹對空間對象編碼,然后用混合聚類方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,來減少各結(jié)點(diǎn)的重疊和訪問外存的OI/次數(shù),從而提高檢索效率。(3)開發(fā)了一套基于GIS的電纜管理系統(tǒng)為了滿足電力電纜的科學(xué)管理,結(jié)合本文提出的理論創(chuàng)新,開發(fā)了基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的電纜管理系統(tǒng),并且成功應(yīng)用在了國家電網(wǎng)義烏供電公司。將結(jié)合混合聚類的Hilbert R-樹索引應(yīng)用到系統(tǒng)開發(fā)中。同時介紹了電纜管理系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計、開發(fā)環(huán)境及工具。分析了系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)、相應(yīng)功能和應(yīng)用價值。
[Abstract]:Electric power industry is the basic resource of national economic development, which is related to the steady rise of economy and the daily life of people. The cable is used as the transmission medium of power system. Its safe and efficient operation is an important guarantee of the national economy and the quality of life of residents. The traditional cable management is not digitalized, the original information is incomplete, and the location of artificial census information is not accurate. There are a series of disadvantages in cable planning, construction and repair maintenance. Geographic Information system (GIS) Information System. Integrated cartography, remote sensing and computer science have important applications in different scenarios. Especially in the power line management. So it is very important to establish the cable management system based on GIS scientifically and effectively. This paper mainly focuses on the cable management system based on GIS. The new algorithms and techniques proposed in the process of development and application are discussed and studied. The main contents are as follows:. (. 1) an improved fuzzy C-means clustering algorithm based on gray wolf optimization is proposed for cable spatial data clustering in order to solve fuzzy C-means clustering. In this paper, we propose a grey wolf optimization algorithm, grey Wolf Optimizer, which is easy to be affected by the initial random cluster center and prone to premature convergence. GWO) is a new clustering algorithm combined with FCM. The excellent global optimization performance of GWO is used to optimize the clustering center of FCM. Simulating the excellent hunting behavior of the gray wolf to find a set of best cluster centers to improve the clustering effect of FCM. In this paper, a hybrid clustering Hilbert R- tree index algorithm is proposed to build a cable spatial data indexing mechanism. When the spatial objects are unevenly distributed, the Hilbert R- tree indexing algorithm is proposed. Nodes are easy to cause dead space and a large number of overlaps, especially when the overlapping area of leaf nodes and other nodes increases, resulting in the emergence of multiple queries. The efficiency of retrieval is reduced. A Hilbert R- tree indexing mechanism based on hybrid clustering is proposed. A hybrid clustering algorithm based on gray wolf optimization and fuzzy clustering is integrated into Hilbert R- tree index. Firstly, Hilbert R- tree is used to encode spatial objects. Then the data are classified by hybrid clustering method to reduce the overlap of each node and the number of OI / access to external memory. In order to satisfy the scientific management of power cable, a set of cable management system based on GIS is developed. A cable management system based on GIS technology is developed. And successfully applied in Yiwu Power supply Company of State Grid. The index of Hilbert R- tree combined with hybrid clustering is applied to the system development. At the same time, the construction goal of cable management system is introduced. System structure design, function design, development environment and tools. The key technology, corresponding function and application value of system realization are analyzed.
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP311.13;TM75;P208

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1470435