基于复杂网络的道路网拓扑结构信息度量

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。

基于WebGIS的“五小水利”工程在线发布

'五小水利'工程作为大型水利工程有效补充,能够有效打通山区农村居民饮水、农业灌溉的最后一千米。针对'五小水利'工程体量小、数量多、分布广不利于管理等特点,本文基于WebGIS进行'五小水利'工程在线发布,能够高效、直观、便捷地对'五小水利'工程进行实时查看,方便后期管理。

多空间尺度道路网结构分形特征分析

分形是大自然的优化结构,当前研究已证明道路网在某一尺度下表现出结构分形特征。道路网分形结构特征在某种程度上反映城市内部结构演变以及社会经济发展情况。为了探寻道路网在多空间尺度下的结构分形特征,本文收集了美国三个空间尺度,即大都市统计区、郡县、县的共1218个道路网数据,分别生成其基于路划的拓扑连通关系对偶图,并使用最大堆燃烧算法计算各道路网的盒覆盖结构分形维数。结果发现道路网在多个空间尺度下均表现出显著的结构分形特性,道路网结构分形特征不存在尺度效应。大都市统计区、郡县、县3个尺度道路网的结构分形维数值取值区间为[2.877,5.040]、[2.425,4.335]和[2.931,4.298],均值分别为3.927,3.569,2.800。道路网分形维数与研究区域地理范围和网络规模均存在一定的联系。

基于拓扑结构分形维的道路选取方法

计算了复杂网络中单个节点的信息维数、体积维数和度体积维数,提出一种基于结构分形维的道路选取方法,考虑了道路网连通方式的多样性与差异性特征。实验结果表明,相比基于路划长度、中介中心性、邻近中心性、度中心性4种单指标道路选取模型,该方法能更好地保持路网整体结构、局部关键特征和拓扑连通性;并且与相应标准比例尺地图保持更高的一致性。