动态Voronoi图的算法实现

文中讨论了一种动态生成Voronoi图的构造算法。该算法以Delaunay三角网和相应的Voronoi图的对偶关系为基础,利用3个额外生长点,动态实现Delaunay三角网,然后根据优化后的三角网生成最终的Voronoi图。     

应用一级邻近点生成加权Voronoi图的思想

加权Voronoi图是普通Voronoi图的一种扩展形式,在Voronoi图中各Voronoi边是在2个互为一级邻近点的点之间形成的,基于该理论,给出了一种生成加权Voronoi图的思想:用Delaunay三角网先找出各点的一级邻近点,再按加权Voronoi图的性质计算出各点的Voronoi边的数据,最后根据数据画出加权Voronoi图.     

基于Voronoi图的无线传感器网络定位算法优化

无线传感器网络是由具备传感、计算和通信能力的传感器节点组成的多跳自组织网络。定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,大多数定位算法都以测距技术为基础。提出了一种基于距离优化的Voronoi图定位算法VB-DR。该算法利用Cayley-Menger行列式的几何应用对节点之间的距离关系进行限制,得到关于测距误差的约束方程并用以优化距离信息。仿真表明,VB-DR算法可以较好地修正测距误差,并解决经典的基于Voronoi图定位算法中存在的定位失败问题。     

利用凸壳建TIN的算法研究

首先阐述了如何利用凸壳建TIN的原理和方法,并对相关算法进行了综合和改进;然后基于“分而治之”的思想提出了一种格网数据筛选法,用来提高凸壳建TIN的效率;最后通过实例测试进行比较和验证.在三角网优化过程中,采用LOP优化原则,使得建TIN结果满足最小角最大的性质,当平面点集满足D-三角网构网条件时,所得三角网为D-三角网.     

基于网络加权Voronoi图的点群选取

传统基于Voronoi图的算法忽略了点与点之间是通过实际网络距离相连这一事实,针对此缺陷,提出一种基于网络加权Voronoi图的点群选取算法. 1）利用网络扩展法构建点群的网络加权Voronoi图;2）计算每个点对应的网络Voronoi多边形面积及扩展弧段总长度,并以此为依据,为点群中所包含的统计、专题、拓扑和度量信息分别选定量化描述因子;3）提出“同心圆”算法,解决点群取舍问题. 实验结果表明,提出的方法顾及了点群权重以及与点群相关联的道路等级、方向及局部密度对选取结果的影响,较好地保持了原始点群的各类信息,选取结果符合实际地理空间特征.     

基于Voronoi图的点群移位算法效率优化研究

点群移位算法是点综合算法中一个重要的方法,可以解决因比例尺缩放和符号化后引起的要素空间冲突,但由于目前点群移位算法效率较低,难以满足快速地图成图的要求. 本文在分析已有点群移位算法效率的基础上,选择了基于Voronoi图的点群移位算法,并从算法级和代码级两方面对其进行了效率优化. 实验表明,本文提出的优化方法,在保持点群移位结果可用性的前提下,可以提高点群移位算法的效率.     

全形态Voronoi图在地市级旅游区划中的应用研究

旅游区划是旅游规划的前期基本工作，其实质是按旅游资源的特性将其所在的空间进行分割，而分割所采用的依据就成为区划合理性与否的重要条件。由全形态Voronoi图的基本定义和旅游区划的内容可以看出，全形态Voronoi图最为适合这种地理客体的空间吸引范围的划分。最后以湖北省十堰市的旅游资源区划为全形态Voronoi图算例，说明了这种方式的实用性。     

基于Voronoi图的反向最近邻查询方法研究

为了解决数据集中数据点的反向最近邻问题,利用Voronoi图及空间分割区域的性质计算查询点的反向最近邻,通过Voronoi图的特性可免去每次都计算数据集中给定查询点的最近邻的步骤,每次查询可过滤出少数的几个数据点并对其进行反向最近邻的判断.给出了在数据点被加入或删除时,对查询点的反向最近邻变化情况的判断方法与算法.为了便于数据库查询,设计了相应的空间存储数据结构.比较分析表明,该方法较适用于平面及复杂曲面上的数据点的反向最近邻的查询.     

基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化研究

扇区划分是空中交通管制的一项重要工作,合理的扇区划分能够提高空域的使用率,保障航空器的飞行安全。鉴于平峰时段的扇区划设不能很好适用于复杂空情的现状,提出一种基于Voronoi图和改进K-means的扇区优化方法。依据空情态势构建冲突网络,结合航空器速度障碍关系和复杂网络理论提出了扇区综合管制负荷计量方式。依据负荷值采用改进K-means聚类方法确定了合理的聚类中心作为Voronoi图的生成元,从而使用Voronoi图的划分方法生成合理边界来优化扇区。采集厦门空域管制扇区数据作为仿真场景进行了计算分析,结果表明,在繁忙时段,优化后的扇区管制负荷平均方差相比原扇区降低了66.04%,平峰时段降低了13.88%,达到了均衡扇区负荷的目的,验证了扇区优化方法的有效性,为现有的扇区划设工作提供了参考依据。     

加权Voronoi图重心在公共设施选址中应用的研究

城市公共设施选址既要充分体现该设施的利用价值,又要减少和避免由于各设施的重复覆盖而造成的资源浪费.为此首先对普通Voronoi图和加权Voronoi图进行了介绍,然后利用层次分析法解决了拥有综合多因素影响的加权Voronoi图的权值确定问题.一般一个平面图形的重心通常被认为是该区域的平衡位置.所以对于每个公共设施的影响区域进行基于综合因素的加权Voronoi区域划分后只要确定出这个区域的重心位置即可确定该公共设施的最佳选址位置.     

一种基于voronoi图的WMSNs监测路径算法

针对无线多媒体传感器网络在最差覆盖情况下的路径监测能力,通过Voronoi图与图形搜索算法的结合来实现监测路径的搜索。深入探讨了目标在传感器临界密度下最小覆盖路径的择选情况,从而找到网络的薄弱环节,并针对薄弱环节提出网络覆盖增强策略。算法无须复杂计算,容易实现,仿真实验结果验证了算法的可行性和适用性。     

乘权Voronoi图的动态构造法

乘权Voronoi图由于权值的设定公式非常复杂,因此通常很难构造。在传统的算法中,当生成元或乘积发生改变时,程序运行会异常复杂。乘权Voronoi图的动态构造算法,改进了传统算法的缺点,因而更省时高效,具有较高的理论价值。     

基于Voronoi图和改进引力搜索算法的电动汽车充电站选址定容

电动汽车充电站的选址定容属于多变量、多约束及高维度的非线性数学问题,针对该问题提出一种基于Voronoi图和改进引力搜索算法(Improved Gravity Search Algorithm,IGSA)的选址定容方法.综合考虑主观权值和客观权值,运用层次分析熵权法,建立以建设运行成本、用户充电时间成本及配网损耗成本为...     

基于泰森多边形服务分区的常规公交站点布局优化

基于泰森多边形,以公交站点服务区内的所有乘客平均步行到站时间最小为目标建立了一种常规公交站点布局优化模型。首先,分析了公交车乘客乘车习惯与泰森多边形的性质,论证了将泰森多边形的概念引入到公交站点服务区的可行性;然后,介绍了泰森多边形的生成算法,以及对优化区域进行分区的操作流程,并以此构建了优化模型,建立了乘客选择公交出行的比例与步行到站时间的函数关系式,在备选站点中选择满足目标条件的站点做为最终确定的公交站点;最后,通过实例验证了模型的实践性和科学性。研究结果表明:泰森多边形的特性与公交站点服务区所具备的性质极其相似,将泰森多边形应用到常规公交站点的优化研究中,可以解决公交站点的布局优化问题。     

基于多视点云拼接算法研究

针对目前点云自动匹配效率低,拼接精度还有待提高,提出了一种自动匹配标志点的拼接算法。首先根据标志点之间的空间特征不变性,引入一种动态距离矩阵来记录搜索标志点间的距离,通过循环迭代比对动态距离矩阵来匹配标志点;然后采用最小二乘法求解坐标变换矩阵进行多视点云拼接。通过实验对比,可以发现本文的点云拼接算法明显优越于传统的方法,最后引入拼接精度进行验证。多视点云拼接实验表明,该方法方便、快捷、实用,拼接精度达0.0179mm,适合在工业生产中使用。     

随机选择变异及自适应差分进化算法的研究

为兼顾搜索速度和精度,提高搜索效率,克服不易跳出局部最优的缺点,提出了随机选择变异策略、自适应调整变异率和自适应调整交叉率3种改进设想.利用3种改进设想改进DE算法,得到了7种改进算法,将7种改进算法应用到双容水箱液位模型闭环辨识案例中.结果表明,7种改进算法都提高了跳出局部最优的能力,综合比较可知,3种改进设想同时应用的改进算法性能最优.     

基于期望最大化的随机光信号最大似然检测算法研究

由于大气中存在各种微粒分子,无线激光通信系统经过大气信道后,受到大气湍流中光强闪烁现象引起的光强起伏的影响,引起激光功率的损失,最终导致在接收端接收的激光信号的强度忽高忽低,影响信号检测的精度。为了抑制光信号的起伏带来的影响,通常需要采取性能高的检测算法,研究了基于期望最大化迭代算法的最大似然检测算法,实验证明,该算法可以有效地进行信号检测,提高了信号检测的精度;且计算复杂度比最大似然序列检测大大降低,有着较高的实用性。     

基于二维雷达组网目标高度计算算法

根据雷达兵作战需要,探讨了传统二维雷达组网目标高度计算算法.针对传统算法需要目标方位信息或三站处于同一水平面的不足,提出一种基于Matlab solve函数的二维雷达网目标高度计算算法.该方法只利用目标距离信息来实现目标的高度计算以及三维定位.仿真结果表明:该方法的高度计算误差小于150m,高于一般雷达测高精度,具有一定的参考价值.