基于栅格GIS的最优路径分析及其应用

最优路径分析是在移动的起点和终点之间寻找最佳的移动线路,对于旅行中的最短路径确定、工程设计中连接两地之间的线状设施(如输电线路、输油气管线等)的最佳布局规划等具有重要意义。阐述基于栅格的最优路径分析的基本原理,提出基于栅格的最优路径分析的一般过程,并以某地天然气管线最佳铺设线路为例说明基于栅格的最优路径分析的具体应用。

基于最优路径分析的线路初始平面自动生成方法

为使铁路线路初始平面更经济合理并满足设计规范,提出了基于栅格数据最优路径分析及知识推理生成线路初始平面的自动生成方法.通过采用16单元的骑士邻域模式,在桥梁和隧道施工费用中考虑线路坡度的影响,以及在与线路长度相关的施工费用中考虑速度目标值,改进了Dijkstra算法.利用改进的Dijkstra算法在多个指定控制点之间生成最优路径.通过二分渐进和平面曲线自动配置,将矢量化的最优路径转换为满足设计规范的初始平面.在基于GIS的铁路选线系统智能环境中的应用表明,采用本文方法能生成令人满意的初始方案,与常规方法相比,对局部方案可节约90%以上的线路平面设计时间.

基于最优路径分析和两步移动搜索法的武汉市医疗卫生设施服务水平评价与优化

医疗卫生设施是城市公共服务设施的重要组成部分。随着城市入□的不断增加、生活方式和消费结构的改变,居民对于医疗设施服务水平的要求也在不断提升,如何科学地评价现状医疗卫生设施的服务水平并进行优化已成为当务之急。本文对医疗卫生设施分等级评价,根据不同等级医院的服务半径经验值设定阀值,运用最优路径分析和两步移动搜寻法对武汉市现状医疗卫生设施提供的医疗服务的空间可达性进行分析,从"供"方--医院和"需"方一居民两个角度对武汉市医疗服务水平进行评价。结果表明武汉市医疗卫生设施服务覆盖水平存在空间差异,沒有实现全覆盖。社区单元距最近等级医院距离平均不足1.5km,较为合理。但社区单元享受到的等级医院可选择性和千人病床数值呈现明显的从中心到外围的梯度递减趋势,且存在较大差异。整体来看,武汉市医疗卫生设施数量不足,体系不完善,布局不合理,配套水平还远未达标,特别是三环线以外的社区单元医疗配套建设仍需加强。最终基于评价得出的医疗服务水平结果对武汉市现状医疗卫生设施空间布局提出了不同等级医院的优化配置方案,为相关规划提供了有益参考。

基于栅格数据模型的最优路径分析算法及实现

基于栅格数据模型的最优路径分析方法是在综合考虑空间距离、地形等多种影响因素的基础上,通过计算最小累加费用值来确定最优路径。在详尽介绍该方法的基础上,给出其改进后的实现算法,使分析速度得到很大提高,符合路径分析实际应用的需要。

基于A^＊算法的山地最优路径分析

基于栅格的最优路径分析是地理信息技术应用重要的问题之一。针对山地路径问题,采用A*算法引入坡度因子,经过优化可高效地计算山地两点间的最优路径。应用表明,该路径分析方法可有效地应用于林火扑救、野营拉练、快速行军中等领域的路径选择。

基于ArcGIS Server的最优路径分析方法研究

网络分析是GIS空间分析技术的重要组成部分,与其他空间分析技术相比,网络分析无论是在对数据质量的要求,还是在算法的具体实现上,都具有一定的技术难度。本文首先对网络分析技术作了简要的介绍,然后对在ArcGIS平台下网络分析技术的实现方式作了剖析,最后给出了2种在ArcGIS Server环境下实现最优路径分析的关键技术方案,并对2种技术进行了对比和总结。

基于量子粒子群优化的最优障碍路径分析

针对障碍环境下空间最优路径分析问题,提出了一种基于量子粒子群优化的空间最优路径分析方法。该方法采用栅格法进行环境建模,利用量子粒子群优化算法参数少、收敛速度快、鲁棒性好、能够较好地收敛于全局最优点等优点,搜索一条无障碍路径。仿真实验结果验证了该方法的有效性,是在障碍环境中寻找一条空间最优路径的一种较好的方法。

区域秸秆资源最优化收集路径与运输成本分析

从GIS技术在秸秆收集运输过程中的应用出发,研究了基于Arcgis模型手段与Python脚本功能的两点间最优路径的批量分析方法。并以即墨市20MW秸秆电厂原料的收集运输过程为例,完成了最短路径的分析、最优收集点的选择及其最小运输成本的估算,以期为全国秸秆资源合理收集与运输提供基于空间分析技术的科学解决途径。

促进时空可达的高校新校区步行路网优化——以重庆医科大学缙云校区为例

可达性是高校校园步行出行的基本要求.然而,我国高校新校区既有步行路网存在局部空间可达水平偏低、近距离绕行等问题.本研究以重庆医科大学缙云校区为例,采用空间句法理论下的线段模型和ArcGIS最优路径分析模型,量化其步行时空可达水平;结合步行空间实际使用水平,提出校园步行路网的改善方案并评估方案的步行可达性.研究发现:(1)分级的步行路网可提升全局和局部空间可达性,精细的道路设施设计可确保实际使用的可达性;(2)有序的游憩步道可增强空间感知的可达性;(3)以吸引点为导向的步行捷径可改善时间可达性.

基于耗费距离的公路网络路径分析模型研究——以珠江三角洲公路网为例

栅格数据模型的最优路径分析方法是在综合考虑通行时间、通行资费等多种影响因素的基础上,通过计算最小累加费用值来确定最优路径。本文以珠江三角洲公路网为例,系统介绍了公路网和公路行车速度的模拟技术,以及基于栅格等级公路网的最小行车时间及行车资费的分析方法,并计算珠江三角主要城市间的最短行车路线。

基因组尺度克雷伯氏杆菌代谢甘油产1,3-丙二醇的路径分析

采用代谢网络分析软件COBRA Toolbox对克雷伯氏杆菌基因组尺度的网络以1,3-丙二醇产量最大为目标函数进行通量平衡几何分析,得出不同细胞生长速率下克雷伯氏杆菌代谢甘油产1,3-丙二醇的最优路径及反应通量值的分布,找出细胞生长速率影响1,3-丙二醇产量的根本原因。结果显示:1,3-丙二醇最优代谢路径的反应个数随细胞生长速率的不同而不同,随着细胞生长速率的增加,共有34个反应加入到最优代谢路径中,9个反应从最优路径中消失;胞内钠离子的运输及还原当量NADPH(还原型辅酶Ⅱ)、NADH(还原型辅酶Ⅰ)对细胞生长速率的合成有重要影响,随着细胞生长速率的增加,还原当量NADPH、NADH所需值也增加,同时,用于维持胞内钠离子浓度的平衡和谷氨酸的合成的NADH消耗量也增加,导致用于合成1,3-丙二醇的还原当量值减少。

基于ArcGIS Server的移动客户端路径导航系统

大型公共场馆建筑结构复杂,人员密度大,突发灾害事件造成的人员伤亡严重。本文针对大型公共建筑复杂室内环境下导航应用的需求,提出了一种基于Web Service技术的移动终端路径导航系统。根据大型场馆室内环境的特点,使用ArcGIS系列软件进行地图系统设计;结合移动GIS、WebService和无线数据通讯等多项技术,采用面向服务的设计思想,将主要的数据存储和计算过程在服务器端实现,突破了移动客户端存储容量和计算能力的限制,解决了移动终端最优路径分析和导航显示的问题。

网络分析在“地学之窗”中的实现

介绍了“地学之窗”中的地理网络模型,以及地理网络中的各种分析方法,详细说明了优化了的Dijkstra算法,该算法充分利用了网络拓扑信息中的弧段的连接关系,避免了使用含有大量无穷值的关联矩阵,使之更适合带有拐向限制设置的最短路径算法和大量结点的实际数据。实践证明,该算法可以节约大量的内存,对于结点数比较大的网络,或带有大量拐向限制设置的网络,具有较好的适用性,在“地学之窗”软件成功地实现了设置拐向限制的最短路径分析功能。

基于成本最优路径的划界线与实际地形自动匹配

针对当前划界工作中主要采用手工操作实现划界线与实际地形匹配的现状,提出了基于成本最优路径分析实现自动匹配的基本原理,研究了自动匹配的关键技术。首先,基于悬挂特征栅格的反向追踪构造地形特征网络,并借助划界法理对其进行特殊处理。其次,构建成本图层,应用成本最优路径分析实现了划界线与实际地形的自动匹配。最后,通过实验对匹配结果的可靠性进行评价,验证了本文自动匹配方法的有效性和可靠性,并对划界工作提出了若干建议。

基于Android与Mobile GIS的新生报到服务系统

根据大学新生报到时的实际需求,设计一个新生报到服务系统。系统使用ArcGIS系列软件对校园地图信息进行设计;结合Mobile GIS,数据库设计和无线数据通讯等多项技术,在Android平台上采用面向服务的设计思想,加入改进后的Dijkstra算法,用Java建模来提取节点间的最优路径和次最优路径,将结果在地图上绘出最短路径,最终达到指引效果。

基于GIS的区域交通通达性模型的研究与开发

介绍了基于栅格数据的区域通达性模型的设计和实现思路,提出了以GIS为基础平台,以地图为载体,整合各种资源,建立区域通达度模型的方法,讨论了基于栅格数据的最佳路径分析方法,综合考虑各种影响因素,通过计算最小累加费用值确定最佳路径。

在生态环境保护视角下的风景区道路选线研究——以安徽省舒城县周瑜城风景区为例

将生态环境保护理念融入道路选线研究,是风景区生态环境可持续发展的前提和要求.以生态环境保护为目标的风景区道路选线需要考虑多个因素,而传统的通过避让敏感区的道路选线方案无法对这多个因素进行统一分析,因而可操作性不强.提出了一个在生态环境保护目标下,利用基于最小耗费距离模型的最优路径分析技术进行道路选线的方案,并以安徽省舒城县周瑜城风景区为例,进行了案例研究.研究结果表明,该道路选线方法可以按照选线方案,自动生成符合生态环境保护目标的最优路径.

基于百度地图API应急避难场所查询系统的设计

为了将全省各地的应急避难场所展示在互联网上,以安徽省地震应急避难场所实际情况为基础数据,设计基于B/S架构的安徽省应急避难场所信息查询管理系统。系统较好的实现了应急避难场所的场景切换、分类查询、缓冲区查询、热力图分布查询、自由缩放、最优路径分析等面向大众的服务功能,建成优良的应急避难场所可视化查询系统。系统研发成功实现了公众快捷获取所在地周边地震应急避难场所空间分布信息查询,在灾后救援、人员安置等领域发挥了重要作用。

数字校园地理信息服务系统设计与实现

阐述了数字校园的基本概念及组成;描述了基于Google SketchUp和ArcGIS Scene制作三维虚拟校园场景的基本步骤;结合三维建模技术、空间数据库技术、组件技术,介绍了基于Visual Studio.Net(C#)+ArcGIS Engine平台实现北京师范大学地理信息服务系统的设计与开发的方法。

ITS中线路规划综合算法

针对ITS的发展现状,主要研究了ITS空间分析中的网络模型以及可用网络分析和决策分析的各类数学算法和方法,并在此基础上设计实现了道路网络最优路径分析算法.该分析功能的设计实现力求与实际相吻合,充分考虑了ITS地理数据的特点,网络分析的建模解算,实际问题的动态性,为ITS的进一步应用开发打下基础.