矢量面群目標方向相似度計算方法
本文關(guān)鍵詞:矢量面群目標方向相似度計算方法
【摘要】:空間相似關(guān)系作為空間關(guān)系的一種,是GIS的重要理論問題。對空間相似關(guān)系進行研究,可以揭示地理實體深層次上的信息。由于空間相似關(guān)系研究對象(空間群組目標)和研究內(nèi)容(拓撲相似關(guān)系、距離相似關(guān)系和方向相似關(guān)系等)的多樣性,空間相似度的計算需進行復(fù)雜的分析。鑒于此,在總結(jié)現(xiàn)有的空間相似度計算方法的基礎(chǔ)上,以矢量面群目標為研究對象,提出了一種矢量面群目標方向相似度計算方法。具體工作主要包括以下5個方面:(1)矢量面群目標的降維處理二維面目標直接進行方向的計算比較困難,因此基于降維的思想對矢量面群進行降維處理。從幾何形態(tài)的角度出發(fā),矢量面群目標可看成多邊形,將其分為規(guī)則多邊形和不規(guī)則多邊形分別進行處理。規(guī)則多邊形采用生成其最小面積MBR的方法進行降維處理,用其最長邊方向代表原規(guī)則多邊形方向;不規(guī)則多邊形采用生成其凸殼的方法進行降維處理,用凸殼直徑方向代表原不規(guī)則多邊形方向。(2)凸殼直徑的選取不規(guī)則的面目標經(jīng)過生成凸殼直徑的方法降維轉(zhuǎn)化后,有可能會出現(xiàn)多條直徑的情況,從而造成計算結(jié)果的不確定。因此,設(shè)計了凸殼直徑選取方法,選取符合條件的直徑以表示面目標的方向。(3)面目標方向的選取面目標經(jīng)過降維轉(zhuǎn)化后變?yōu)榫目標,線目標至少有兩個方向可以選擇。為避免后續(xù)面群方向相似度計算中的方向取值不唯一的情況,結(jié)合人們對線目標和面目標之間方向認知的差異,對面目標的方向范圍進行了設(shè)定,選取合適的方向,生成方向向量。(4)矢量面群目標方向相似度計算結(jié)合面目標的形狀和結(jié)構(gòu)特征,為面目標的方向向量添加權(quán)值。根據(jù)向量計算的平行四邊形法則,將面群中各面目標的方向向量整合為面群的方向向量,求解面群方向向量與水平方向之間的夾角,利用三角函數(shù)計算兩個面群目標之間的方向相似度。(5)實驗驗證根據(jù)提出的面群方向相似度計算方法,分別設(shè)計連續(xù)面群和離散面群兩種面群目標的方向相似度計算實驗,結(jié)合人們的方向相似認知習(xí)慣和實際情況,對提出的矢量面群目標方向相似度計算方法進行驗證。論文的主要創(chuàng)新點:(1)針對矢量面群目標中的不規(guī)則面目標,提出了計算并選取合適的凸殼直徑進行降維的方法。(2)結(jié)合面目標的結(jié)構(gòu)特性,提出了計算矢量面群目標方向相似度的方法。
【關(guān)鍵詞】:矢量面群 空間相似 方向相似
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P208
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-17
- 1.1 研究背景和意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題12-13
- 1.3 研究內(nèi)容和研究目標13-14
- 1.4 技術(shù)路線和研究方法14-15
- 1.4.1 技術(shù)路線14-15
- 1.4.2 研究方法15
- 1.5 論文的結(jié)構(gòu)組織15-17
- 2 面目標方向描述方法17-21
- 2.1 常見的方向描述方法17-18
- 2.2 面目標方向描述方法18-20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 3 矢量面群目標方向相似度計算方法21-33
- 3.1 面群的存在形式21
- 3.2 矢量面群目標方向描述方法21-23
- 3.3 方向相似度計算基本原理23-26
- 3.4 方向相似度計算流程26-27
- 3.5 方向相似度計算的詳細描述27-33
- 3.5.1 面群目標降維處理27-30
- 3.5.2 方向向量表示與方向權(quán)值30-31
- 3.5.3 方向相似度計算31-33
- 4 實驗研究33-50
- 4.1 連續(xù)面群的方向相似度實驗33-42
- 4.1.1 實驗一33-40
- 4.1.2 實驗二40-41
- 4.1.3 實驗三41-42
- 4.2 離散面群的方向相似度實驗42-48
- 4.2.1 實驗一42-46
- 4.2.2 實驗二46-47
- 4.2.3 實驗三47-48
- 4.3 實驗總結(jié)48-50
- 5 總結(jié)與展望50-51
- 5.1 主要研究成果50
- 5.2 存在的問題與展望50-51
- 致謝51-52
- 參考文獻52-54
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果54
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,本文編號:614494
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