基于复杂网络的道路网拓扑结构信息度量

发布时间：2018-03-18 06:07

本文选题：道路网　切入点：拓扑结构　出处：《地理与地理信息科学》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：地图是空间信息传输的重要工具,地图拓扑结构信息的有效度量对地图更新、多尺度表达、制图综合等十分重要。信息熵已被用于描述地图信息,但对地图拓扑结构信息熵的研究多局限于单一层次或尺度,缺乏系统、多层次、多尺度刻画地图结构复杂性的方法。该文以道路网为例,基于复杂网络理论,从整体与局部两个层次,考虑网络的集聚性、连通性、可达性及邻域完整性特征,构建地图拓扑结构信息熵指标,将其用于不同模式道路网及其对应同等规模的随机网络的结构特征定量描述。结果表明该方法能揭示道路网内在的小世界与无标度网络结构特征,并可有效刻画不同模式道路网的结构差异,可用于制图综合、多尺度表达、地图更新设计等。
[Abstract]:Map is an important tool for spatial information transmission. The effective measurement of map topology information is very important for map updating, multi-scale representation, cartographic generalization, etc. Information entropy has been used to describe map information. However, the study of map topological information entropy is limited to a single level or scale, lacking of systematic, multi-level and multi-scale methods to describe the complexity of map structure. This paper takes road network as an example, based on the theory of complex network. Considering the agglomeration, connectivity, reachability and neighborhood integrity of the network, the entropy index of map topology information is constructed from the global and local levels. It is used to quantitatively describe the structural characteristics of different modes of road networks and their corresponding random networks of the same size. The results show that the proposed method can reveal the characteristics of small world and scale-free networks within road networks. It can be used in cartographic generalization, multi-scale representation, map updating design and so on.
【作者单位】：西南交通大学地球科学与环境工程学院;南宁市国土测绘地理信息中心;
【基金】：国家自然科学基金面上项目“基于结构特性的数字地图多尺度表达研究”(41471383);国家自然科学基金青年基金项目“基于复杂网络理论的道路网自组织结构和协同生长机理研究”(41101361)
【分类号】：P208

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