矢量面群目标方向相似度计算方法

发布时间：2017-08-03 13:08

  本文关键词：矢量面群目标方向相似度计算方法

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【摘要】：空间相似关系作为空间关系的一种,是GIS的重要理论问题。对空间相似关系进行研究,可以揭示地理实体深层次上的信息。由于空间相似关系研究对象(空间群组目标)和研究内容(拓扑相似关系、距离相似关系和方向相似关系等)的多样性,空间相似度的计算需进行复杂的分析。鉴于此,在总结现有的空间相似度计算方法的基础上,以矢量面群目标为研究对象,提出了一种矢量面群目标方向相似度计算方法。具体工作主要包括以下5个方面:(1)矢量面群目标的降维处理二维面目标直接进行方向的计算比较困难,因此基于降维的思想对矢量面群进行降维处理。从几何形态的角度出发,矢量面群目标可看成多边形,将其分为规则多边形和不规则多边形分别进行处理。规则多边形采用生成其最小面积MBR的方法进行降维处理,用其最长边方向代表原规则多边形方向;不规则多边形采用生成其凸壳的方法进行降维处理,用凸壳直径方向代表原不规则多边形方向。(2)凸壳直径的选取不规则的面目标经过生成凸壳直径的方法降维转化后,有可能会出现多条直径的情况,从而造成计算结果的不确定。因此,设计了凸壳直径选取方法,选取符合条件的直径以表示面目标的方向。(3)面目标方向的选取面目标经过降维转化后变为线目标,线目标至少有两个方向可以选择。为避免后续面群方向相似度计算中的方向取值不唯一的情况,结合人们对线目标和面目标之间方向认知的差异,对面目标的方向范围进行了设定,选取合适的方向,生成方向向量。(4)矢量面群目标方向相似度计算结合面目标的形状和结构特征,为面目标的方向向量添加权值。根据向量计算的平行四边形法则,将面群中各面目标的方向向量整合为面群的方向向量,求解面群方向向量与水平方向之间的夹角,利用三角函数计算两个面群目标之间的方向相似度。(5)实验验证根据提出的面群方向相似度计算方法,分别设计连续面群和离散面群两种面群目标的方向相似度计算实验,结合人们的方向相似认知习惯和实际情况,对提出的矢量面群目标方向相似度计算方法进行验证。论文的主要创新点:(1)针对矢量面群目标中的不规则面目标,提出了计算并选取合适的凸壳直径进行降维的方法。(2)结合面目标的结构特性,提出了计算矢量面群目标方向相似度的方法。
【关键词】：矢量面群 空间相似 方向相似
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景和意义10-12
• 1.2 国内外研究现状及存在问题12-13
• 1.3 研究内容和研究目标13-14
• 1.4 技术路线和研究方法14-15
• 1.4.1 技术路线14-15
• 1.4.2 研究方法15
• 1.5 论文的结构组织15-17
• 2 面目标方向描述方法17-21
• 2.1 常见的方向描述方法17-18
• 2.2 面目标方向描述方法18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 矢量面群目标方向相似度计算方法21-33
• 3.1 面群的存在形式21
• 3.2 矢量面群目标方向描述方法21-23
• 3.3 方向相似度计算基本原理23-26
• 3.4 方向相似度计算流程26-27
• 3.5 方向相似度计算的详细描述27-33
• 3.5.1 面群目标降维处理27-30
• 3.5.2 方向向量表示与方向权值30-31
• 3.5.3 方向相似度计算31-33
• 4 实验研究33-50
• 4.1 连续面群的方向相似度实验33-42
• 4.1.1 实验一33-40
• 4.1.2 实验二40-41
• 4.1.3 实验三41-42
• 4.2 离散面群的方向相似度实验42-48
• 4.2.1 实验一42-46
• 4.2.2 实验二46-47
• 4.2.3 实验三47-48
• 4.3 实验总结48-50
• 5 总结与展望50-51
• 5.1 主要研究成果50
• 5.2 存在的问题与展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-54
• 攻读学位期间的研究成果54

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本文编号：614494