线段加权Voronoi图的离散生成算法的研究与实现

线段加权Voronoi图是对普通Voronoi图在生成元以及权重两方面加以推广而产生的。给出用离散的方法来生成线段加权Voronoi图,无须复杂计算,容易实现。另外利用其解决绿化问题,会达到良好的划分及可视效果。

加权Voronoi图的离散生成

加权Voronoi图是Voronoi图的一种扩展,有着广泛的应用。给出了一种新的构建加权Voronoi图的离散生成法。此方法无需复杂的计算,容易实现。

基于加权Voronoi图的农村居民点用地适宜性评价及分区管控

随着经济社会的快速发展和城镇化的加快推进,农村人口向城镇集中,造成大量农村宅基地闲置或低效利用,加之宅基地布局散乱、基础设施配套不全,严重影响农村土地利用效率提升和人民生活水平的提高。本文以景泰县为例,在测算农村居民点整治潜力的基础上,应用加权Voronoi图进行农村建设用地适宜性评价和空间热点分析,探究农村居民点布局优化方向与发展的路径策略。结果表明,景泰县农村居民点整治潜力为876.16 hm2,整治潜力较大;农村建设用地适宜性整体较好,但各区域的差异较大,划分为适宜性好、较好、一般、较差、差5个等级;在此基础上将研究区划分为5种农村居民点发展模式区,并针对性地提出管控策略,为更好地开展国土空间规划编制、提高农村土地利用效率,助推乡村振兴提供参考和借鉴。

关于加权Voronoi图离散构造法的正确性研究

针对加权Voronoi图离散构造法的正确性问题,系统研究了Voronoi图的原始定义和性质,并对照加权Voronoi图的逐点扫描算法,发现离散构造法是一个粗略的算法,在生成具有多个离散区域的加权Voronoi图时,该算法不正确;通过实验也证实了离散构造法的错误。通过分析离散构造法的算法,发现其扩展终止条件有错误,提出了相应的改进算法,保证了算法结果的正确性。

基于加权Voronoi图的林木竞争指数

以福寿山林场25年生的杉木生态公益林为研究对象,通过分析林木竞争指数与胸径生长因子的相关关系,得出二者为负相关,从而确定加权Voronoi图的权重为胸径倒数(W),借助Arcgis软件里的加权Voronoi图工具,通过加权Voronoi图的方法来确定竞争单元,提出基于加权Voronoi图的W_V_Hegyi竞争指数,最后将W_V_Hegyi竞争指数与Hegyi、V_Hegyi竞争指数进行对比分析,结果表明:1)3种竞争指数与胸径相关性强弱排序为:W_V_Hegyi>V_Hegyi>Hegyi;2)3种竞争指数与胸径服从幂函数关系,曲线拟合度排序为:W_V_Hegyi>V_Hegyi>Hegyi;3)样地竞争指数平均值排序均为:V_Hegyi>W_V_Hegyi>Hegyi。通过以上比较分析证明,W_V_Hegyi竞争指数比Hegyi、V_Hegyi竞争指数能更准确地反映林木间的竞争关系。

基于网络加权Voronoi图分析的南京市商业中心辐射域研究

道路网络在城市社会和经济活动中发挥重要作用,它是联系商业中心与需求间的桥梁,道路系统的更新与变化必然会对它们的关联产生影响。Voronoi图是划分势力空间的有效工具,基于道路网络分析构建的加权Voronoi图可以模拟城市商业中心功能辐射的实际情形。本文给出了基于道路网络分析的Voronoi图和加权Voronoi图构建方法,通过对各种Voronoi图的比较分析,认为基于网络路径时间分析构建的加权Voronoi面域图在商业中心辐射域模拟中最为有效。将空间相互作用和断裂点理论与网络加权Voronoi面域图相结合,模拟不同交通条件下南京市商业中心辐射域空间格局及其需求覆盖变化,并提取了辐射域的覆盖面积、覆盖人口、最远辐射路径距离和平均辐射路径距离等信息。对商业中心的地铁邻近度与其辐射域的扩张面积进行相关分析,采用域邻接矩阵描述空间划分平衡与不平衡之间的相互转变过程,可分析道路系统变更后商业中心之间空间竞争的变化趋势。分析结果表明商业中心的地铁邻近度与辐射域的扩张具有较大的相关性,快速轨道交通在商业中心空间竞争中发挥关键作用。

基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。

基于加权Voronoi图的城市影响范围划分

确定中心城市的吸引范围是城市体系规划、城市经济区划的一项基础工作.总结并分析以往方法的问题和不足,以河南省为例,通过选取指标体系,运用统计分析和数据变换的方法,确定中心城市的中心性强度,在此基础上提出城市断裂点理论与加权Voronoi图相结合的方法,实现对各中心城市空间影响范围的界定与生成.

基于加权Voronoi图的变电站优化规划

针对变电站优化规划这一城市电网规划工作中的重要环节,提出了一种基于加权Voronoi图的变电站规划方法,可以最终完成对变电站数量、容量、站址及供电范围的优化。该方法首先给出一种确定新建站容量组合的数学模型,并采用整数规划的优化技术同时得到其最优解和几组次优解。进而,根据是否含有已有站,分别给出利用常规Voronoi图法及综合考虑规划区域地形特点、区域面积和负荷分布情况的坐标几何方法产生初始站址。在此基础上,通过对Voronoi图进行加权来考虑负荷分布不均匀、各站额定容量和负载率不同对变电站供电范围的影响,进行变电站供电范围的整体优化,并确定新建站站址。实际算例表明,所提出的方法能够较好地满足变电站规划工作的要求。

基于加权Voronoi图的城市经济区划分方法探讨

在分析目前划分城市经济区的方法的基础上,考虑到加权Voronoi图几何性质的独特性、在空间分割上的合理性以及计算机自动生成的可行性,试图将其应用于城市体系研究.通过深入分析城市断裂点理论的性质,并应用加权Voronoi图对其扩展,发现了包括传统断裂点在内的城市吸引范围的理论上的准确边界,提出了"断裂弧"的概念.通过构建两种不同形式的加权Voronoi图,提出了确定区域中心城市和划分城市经济区的新方法,并以河南省为例进行了实证分析.

基于加权Voronoi图的农村居民点等级评价与整理方向研究

以陕西省商州区为研究区域,从自然、社会经济和生态角度出发,构建农村居民点的综合影响力评价指标体系,分析了农村居民点的影响力及其等级划分.应用加权Voronoi图等空间分析技术,确定各居民点的整理方向,实现全区农村居民点的布局规划.结果表明:各农村居民点综合影响力存在较大差异,将居民点分为高级居民点587个、中级居民点1 052个和低级居民点984个;各等级居民点的空间分异特征明显;农村居民点有集中发展、优先发展、内部整理和拆迁合并4种整理方向,商州区农村居民的整理应坚持"集中发展为主,优先发展为辅,兼顾内部整理和拆迁合并"的策略.

顾及障碍物的一般图形Voronoi图及其加权图的ArcGIS栅格实现

Voronoi图作为计算几何的重要分支,广泛应用于地学领域。一般图形Voronoi图是对普通Voronoi图的扩充,经普通Voronoi图生成元扩展为点、线、面而成。当前算法均难以嵌入主流GIS软件,限制了其在地学领域的应用。该文结合C#和ArcEngine,以栅格结晶方式生成了顾及障碍物的一般图形Voronoi图及其加权图。算法实现灵活,实验效果良好,为研究和发展GIS空间数据结构和空间模型提供了重要方法。

一种基于栅格的加权Voronoi图构建普适方法

Voronoi图是空间分析的一个重要工具。该文将Voronoi区域视为流域,将栅格加权距离视为高程,提出一种顾及非空间属性的能够与ArcGIS无缝集成的Voronoi图生成方法。首先,根据Voronoi图的原始定义直接计算栅格的最小生成元加权距离,并仿D8算法思想,确定每个栅格的流向。然后,提取所有只有流出没有流入的栅格,并对栅格边界进行去噪处理和矢量化,得到Voronoi区域公共边,并生成附生成元属性的加权Voronoi图。最后,基于ArcEngine实现了任意生成元的带有非空间属性的加权Voronoi图。通过对比实验表明,该文所提出的方法能够高精度构建包含任意生成元的加权Voronoi图。

一种基于离散Voronoi图的手写体文字细化方法

基于一般图形Voronoi图的离散构造法,提出了一种新的文字图像细化算法。该方法首先对文字图像进行水平扫描和垂直扫描,通过游程匹配记录下所有端点游程,并对端点游程进行处理,接着计算文字图像的边界,在计算边界的同时根据端点游程划分出生成元。最后基于一般图形Voronoi图的离散构造法生成文字图像内部的Voronoi边,从而得到文字图像骨架。该方法直接从图像的边界入手,解决了当前已有算法从图像边界近似多边形入手的问题。该方法速度较快,尤其在大篇幅文字图像的细化速度方面具有显著优势,且简单易行,可以较精确地获取文字图像的骨架。

基于加权Voronoi图与农户愿景的农户搬迁去向研究——以整村推进示范村重庆市合川区大柱村为例

研究目的:构建"自上而下"科学指导与"自下而上"农户愿景相融贯的农户搬迁思路,为整村推进示范村农户搬迁提供科学参考。研究方法:加权Voronoi图,PRA(Participatory Rural Appraisal)+3S。研究结果:各农村新居空间辐射范围、空间辐射半径及所包含的农户数存在差异,不仅受各农村新居综合条件影响,还与农村新居之间的距离及人口分布密切相关;各空间辐射范围内不同农户自身生计来源、生产生活需求、未来发展方向不同,对农村新居的选择各异。研究结论:农户搬迁去向是农村新居与农户间的"双向选择"过程,整村推进中既需考虑农村新居综合条件对农户的吸引容纳能力,又需考虑不同后顾生计来源的农户对农村新居的愿景。

等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法

等级Voronoi图及加权Voronoi图是以树状形式表达事物层次关系的方法,可作为一种空间数据模型应用于城镇等级体系、组织结构关系表达等地学领域。该文首次提出一种等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法,以ArcGIS Engine为开发工具,利用增量法思想,通过区域分割和合并方法实现了对空间的多级划分,为研究和发展GIS空间数据模型提供了重要的方法手段。

基于投影加权Voronoi图的GIS空间竞争分析模型研究

提出加权Voronoi图的一种新形式———投影加权Voronoi图,由此形成平面剖分中的空隙(竞争三角形)可用于GIS空间竞争分析模型。进而分析不同的剖分模型以及竞争三角形的特性和分布。最后提出这种空间分析方法的应用领域。

基于加权Voronoi图的安徽省城市影响范围及经济区域划分

确定中心城市的影响范围对城市规划与城市经济区划具有重要意义.通过选取反应城市影响范围的综合指标体系,运用主成份分析及数据变换的方法,确定了安徽省地级中心城市的强度,将城市断裂点理论与加权Voronoi图相结合,实现了对各中心城市空间影响范围的界定和生成.依据安徽省政府提出的"两带三片"区划理论,结合划分的城市影响范围,将17个城市的不同影响区域进行合并,确定了安徽省五个大区的具体覆盖区域.

线段障碍Voronoi图的离散生成

Voronoi图是以两点间线段的长度作为距离 ,对平面的一种分割。然而 ,在地理环境中 ,存在着许多自然的或人为的障碍 ,使得从一点到另一点不能直线到达。为了扩大Voronoi图的应用领域 ,本文对传统的Voronoi图进行扩充 ,给出了障碍Voronoi图的定义、性质 。

关于一般图形Voronoi图的离散构造法的研究

生成元为任意图形的一般图形Voronoi图 ,由于其生成元的任意性 ,使得构造一般图形Voronoi图的算法均比较复杂。本文给出了在生成元边界上选取母点 ,利用点为生成元的Voronoi图的离散画法进行构造 ,从而得到一般图形Voronoi图的离散构造法。与其它算法相比 ,该算法的实现与生成元的形状无关 ,无需复杂计算 ,无需考虑误差控制 ,因而更加实用 ,效率也更高。实验结果表明 ,该算法简单 。