基于多属性决策层次分析法的道路选取方法
发布时间：2021-09-24 13:27
地图综合是空间信息处理的热点研究问题。它旨在将空间信息进行概括、抽象,从而实现地图从大比例尺向小比例尺的综合。由于空间信息的复杂性和其中无法用数学模型描述的模糊性问题,地图综合一直以来是现代制图学研究中的难点。地图中地物对象的选取是地图综合的算子之一。相比于点和面要素的选取,线要素的选取是最具挑战性的。道路网是地图中的主要线要素。道路选取是对道路选择性删除的过程,目的是保留反映道路基本特征和分布的较重要道路,实现不同比例尺下的道路综合。本研究旨在将道路网从大比例尺（1:5万）向小比例尺（1:20万）自动综合。在现有的道路选取方法中,中心性方法最适用于面向小比例尺的道路选取,但该方法存在的一些欠缺使之无法满足各方面的制图要求,其中包括:（1）指标的集成策略无法反映实际的制图经验;（2）对影响道路重要性的上下文因素考虑不足;（3）未能保持综合后道路网的密度分布;（4）综合后的道路网没有全域连通。针对此,本文提出一种基于层次分析法（AHP）的道路选取方法。（1）在POI数据的辅助下描述和构建道路上下文特征指标,基本思路是将POI重分类并利用德尔菲法评价不同类别POI的重要性,利用道路一定缓冲...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
城市建设用地建筑红线图
基于多属性决策层次分析法的道路选取方法-32-图3.4已选路划的连通性保持本章小结本章是本文研究的核心内容。首先介绍了多属性决策问题及AHP方法的基本概念和原理，包括AHP的计算过程和数学原理，包括成对比较矩阵、最大特征向量和特征值、和积法、一致性指标、一致性比例等。接下来提出了基于AHP的路划重要性评价模型。首先介绍了本模型进行道路选取的详细流程。然后对道路和POI数据进行预处理，为选取模型做准备。其次确定道路特征度量的指标体系（中介中心性、度中心性、上下文特征指标和路划长度），并分析指标的权重，在此基础上利用AHP计算道路重要性。另外，对不同道路密度分区设定适应性的重要性阈值来干预道路选取的过程，从而使综合后的路网保持原始路网的密度分布。为了保持综合后路网的全域连通，将道路网对偶图视为有权图提出一种连通性保持算法。
兰州交通大学硕士学位论文-33-4实例验证与分析4.1实验数据为了科学地验证本文方法的有效性，所选的实验区要有一定的代表性，具体体现在：①同时包含城乡路网。城乡区域的路网呈现不同的分布模式，城市路网往往纵横交错，分布具有一定规律性；而乡村路网往往呈无规则分布，且可能存在蜿蜒崎岖的道路，故所选的实验区应该同时覆盖城市和郊区。②所选实验区中包含的道路应该具有不同的形态和夹角。③实验区中的道路应具有较为明显的疏密分布差异。基于以上考虑，本文选择比例尺为1:5万的武汉市汉口区道路网作为实验数据，如图4.1所示，其中包含2815条路段。可以看出地图中的道路具有较为明显的疏密分布差异。右下角的道路分布较为稠密，代表武汉市的商业中心；左上角的路网分布较为稀疏，代表武汉市的郊区。采用Python爬虫框架从高德开放平台爬取POI数据。设定道路缓冲区为30m，经过缓冲区筛选后得到65650个POI。图4.1处理后的道路网和POI数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种道路选取策略的比较研究[J]. 田晶,罗云,林镠鹏,任畅. 武汉大学学报(信息科学版). 2019(02)
[2]加权网页排序算法在道路网自动选取中的应用[J]. 马超,孙群,陈换新,徐青,温伯威. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(08)
[3]结合POI数据的道路自动选取方法[J]. 徐智邦,王中辉,闫浩文,武芳,段晓旗,孙立. 地球信息科学学报. 2018(02)
[4]道路密度分区及其在道路选取质量评价中的应用[J]. 田晶,熊富全,程雪萍,王睿,方华强. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(09)
[5]顾及结构和几何特征的道路自动选取方法[J]. 曹炜威,张红,何晶,蓝天. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(04)
[6]地图信息论:从狭义到广义的发展回顾[J]. 李志林,刘启亮,高培超. 测绘学报. 2016(07)
[7]城市路网的复杂网络特性和鲁棒性研究[J]. 赵国锋,苑少伟,慈玉生. 公路交通科技. 2016(01)
[8]道路网层次骨架控制的道路选取方法[J]. 何海威,钱海忠,刘海龙,王骁,胡慧明. 测绘学报. 2015(04)
[9]道路交叉口自动检测与基于OpenSceneGraph的三维自动建模方法[J]. 马小龙,李成名,赵占杰. 测绘学报. 2014(10)
[10]基于k-shell的城市路网关键路段识别方法[J]. 赵妍,李华,王方. 系统工程. 2014(05)
博士论文
[1]基于复杂网络理论的交通流动态特性研究[D]. 刘刚.西南交通大学 2014
[2]基于保质设计的自动制图综合研究[D]. 邓红艳.解放军信息工程大学 2006
本文编号：3407835
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
城市建设用地建筑红线图
基于多属性决策层次分析法的道路选取方法-32-图3.4已选路划的连通性保持本章小结本章是本文研究的核心内容。首先介绍了多属性决策问题及AHP方法的基本概念和原理，包括AHP的计算过程和数学原理，包括成对比较矩阵、最大特征向量和特征值、和积法、一致性指标、一致性比例等。接下来提出了基于AHP的路划重要性评价模型。首先介绍了本模型进行道路选取的详细流程。然后对道路和POI数据进行预处理，为选取模型做准备。其次确定道路特征度量的指标体系（中介中心性、度中心性、上下文特征指标和路划长度），并分析指标的权重，在此基础上利用AHP计算道路重要性。另外，对不同道路密度分区设定适应性的重要性阈值来干预道路选取的过程，从而使综合后的路网保持原始路网的密度分布。为了保持综合后路网的全域连通，将道路网对偶图视为有权图提出一种连通性保持算法。
兰州交通大学硕士学位论文-33-4实例验证与分析4.1实验数据为了科学地验证本文方法的有效性，所选的实验区要有一定的代表性，具体体现在：①同时包含城乡路网。城乡区域的路网呈现不同的分布模式，城市路网往往纵横交错，分布具有一定规律性；而乡村路网往往呈无规则分布，且可能存在蜿蜒崎岖的道路，故所选的实验区应该同时覆盖城市和郊区。②所选实验区中包含的道路应该具有不同的形态和夹角。③实验区中的道路应具有较为明显的疏密分布差异。基于以上考虑，本文选择比例尺为1:5万的武汉市汉口区道路网作为实验数据，如图4.1所示，其中包含2815条路段。可以看出地图中的道路具有较为明显的疏密分布差异。右下角的道路分布较为稠密，代表武汉市的商业中心；左上角的路网分布较为稀疏，代表武汉市的郊区。采用Python爬虫框架从高德开放平台爬取POI数据。设定道路缓冲区为30m，经过缓冲区筛选后得到65650个POI。图4.1处理后的道路网和POI数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种道路选取策略的比较研究[J]. 田晶,罗云,林镠鹏,任畅. 武汉大学学报(信息科学版). 2019(02)
[2]加权网页排序算法在道路网自动选取中的应用[J]. 马超,孙群,陈换新,徐青,温伯威. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(08)
[3]结合POI数据的道路自动选取方法[J]. 徐智邦,王中辉,闫浩文,武芳,段晓旗,孙立. 地球信息科学学报. 2018(02)
[4]道路密度分区及其在道路选取质量评价中的应用[J]. 田晶,熊富全,程雪萍,王睿,方华强. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(09)
[5]顾及结构和几何特征的道路自动选取方法[J]. 曹炜威,张红,何晶,蓝天. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(04)
[6]地图信息论:从狭义到广义的发展回顾[J]. 李志林,刘启亮,高培超. 测绘学报. 2016(07)
[7]城市路网的复杂网络特性和鲁棒性研究[J]. 赵国锋,苑少伟,慈玉生. 公路交通科技. 2016(01)
[8]道路网层次骨架控制的道路选取方法[J]. 何海威,钱海忠,刘海龙,王骁,胡慧明. 测绘学报. 2015(04)
[9]道路交叉口自动检测与基于OpenSceneGraph的三维自动建模方法[J]. 马小龙,李成名,赵占杰. 测绘学报. 2014(10)
[10]基于k-shell的城市路网关键路段识别方法[J]. 赵妍,李华,王方. 系统工程. 2014(05)
博士论文
[1]基于复杂网络理论的交通流动态特性研究[D]. 刘刚.西南交通大学 2014
[2]基于保质设计的自动制图综合研究[D]. 邓红艳.解放军信息工程大学 2006
本文编号：3407835
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