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.

基于Voronoi图的开封市域城镇影响范围和等级体系研究

在充分理解Voronoi图性质的基础上,以乡镇为基本单元,运用Voronoi图对开封市域内95个城镇空间影响范围进行划分,并依据各个城镇的属性数据,运用自下而上搜索局部属性最大值点的方法,寻找各个级别的区域中心城镇,从而得出18个一级局部中心、6个二级局部中心、2个三级局部中心和开封这一最高中心的等级体系.

基于Voronoi图的乡镇等级体系划分及影响范围研究——以毕节市为例

以现有城镇等级体系与空间影响研究为支撑,以毕节市乡镇为基础单位,基于Voronoi图技术,结合断裂点理论,以乡镇人口为参考属性,对毕节市进行了乡镇等级体系划分,并探讨了乡镇影响范围。结果表明,毕节市是以市西办事处为最高级主中心,撒拉溪镇、海子街镇为次级子中心,鸭池镇、朱昌镇等8个乡镇为辅助,共41个乡镇4个等级的乡镇体系,符合当前毕节市发展的实际情况。

支持热力图等级偏好的路径规划算法

热力图以颜色直观地反映人群密度、空间质量等特征的空间分布规律。现实应用中存在避开空气质量差或人群密度大等热力图等级偏好的路线需求,文中提出了支持热力图等级偏好的路径规划问题,规划出一条从起点到终点的路径,该路径花费的成本代价不超过给定的路径成本预算,且满足避开热力图等级偏好的路段(命名危险路段)长度最小化。首先提出一种两阶段的危险网格替换算法,第一阶段规划出一条从起点到终点的最短路径,第二阶段对最短路径中不支持热力图等级偏好的危险网格进行替换。为简化路径搜索过程,提出一种基于危险区域规避图路径查询算法,将热力图中的危险区域近似成矩形结构,生成危险区域规避图,在图上进行路径查询。最后,在真实的数据集上进行充分的测试,验证了所提出算法的有效性。

基于幕布大纲笔记的思维导图培训模式在等级医院评审低年资护士培训中的应用

目的探讨基于幕布大纲笔记的思维导图培训模式在等级医院评审低年资护士培训中的应用效果。方法选取盐城市某公立三甲医院160名低年资护士,采用幕布大纲笔记+思维导图培训模式,对其进行等级医院评审迎评理念、核心制度、护理常规、应急预案、操作流程及并发症预防、应知应会6个方面内容进行培训,比较其培训前后理论知识、操作技能和核心胜任力等变化。结果培训后护士理论笔试、操作考核和临床实境考评成绩均高于培训前,差异有统计学意义(P<0.05);培训后护士核心胜任力总分、自信心量表得分均高于培训前,差异有统计学意义(P<0.05);护士对幕布大纲笔记+思维导图的培训模式总体满意度为97.50%。结论基于幕布大纲笔记的思维导图培训模式能够提高低年资护士的综合考核成绩及核心胜任力,增强其应对三甲医院复审的自信心,提高培训满意度,是迎接等级医院评审准备阶段的一种有效培训方式,值得推广应用。

基于Voronoi图的空间点事件统计聚类方法

挖掘地理空间数据中点事件聚集模式对于揭示流行疾病、犯罪分布热点区域及城市基础设施空间分布格局等具有重要意义。针对不同形状、密度和大小的显著空间点聚集模式的识别,目前以空间扫描统计为代表的方法虽然可以对空间点聚类的显著性进行统计推断,减少虚假聚类结果,但其主要用于识别球形或椭圆形状的聚簇,对于沿着街道或河道分布的任意形状、不同密度的显著空间点聚簇识别还存在局限。因此,本研究提出一种基于Voronoi图的空间点聚集模式统计挖掘方法。首先,采用Voronoi图来度量空间点分布的聚集性,将空间点聚类问题转化为热点区域探测问题;其次,结合局部Gi*统计量探测统计上显著的空间点聚簇;最后,通过模拟数据和真实犯罪事件数据进行实验与对比分析。结果表明:本方法能够有效探测任意形状的空间点聚类,并对空间点簇的显著性进行统计判别,识别显著的空间点簇,减少随机噪声点的干扰;聚类识别结果优于现有代表性方法,如DBSCAN算法、空间扫描统计方法等。

基于Voronoi图的精细化PFC数值计算方法与应用

由于岩石细观结构决定宏观力学行为,离散元计算结果的准确性取决于数值模型对岩石复杂细观结构的表征程度。为提高离散元数值计算在采矿工程中的适用性,基于Voronoi图提出一种精细化PFC数值计算方法。Voronoi图剖分空间形成的凸多面体具有随机性和多样性,与岩石细观结构具有自相似性;将Voronoi图中点、线、面、体的编号与坐标数据导入PFC,借助PFC内嵌Fish语言将其转化为PFC可识别几何体,基于Voronoi单元提出2种不规则颗粒模型构建方法(VCPM和VBPM),分别模拟完整岩石和破碎岩石;采用Monte-Carlo方法生成服从Weibull分布的伪随机数,表征岩石细观力学参数,实现岩石非均质性模拟,将不规则颗粒周围接触数目定义为Coordination Number(CN),颗粒体积和颗粒CN分别服从Weibull分布和正态分布,实现岩石细观结构复杂性模拟;VCPM模型可准确模拟完整岩石在单轴和三轴抗压条件下的强度特征及峰前硬化、峰后软化、体积剪胀等行为,模拟所得岩石单轴抗压强度221 MPa,弹性模量64 GPa,内聚力和内摩擦角分别为34 MPa和55°,与实验数据具有较高的一致性;高内摩擦角表明VCPM模型内不规则颗粒间的剪切闭锁效应增强,且模拟结果可反映岩石破坏模式随围压增大由劈裂向剪切甚至塑性流动转变的现象;VBPM模型可准确模拟破碎岩石在侧限压缩实验中的压实和承载特征,初始加载阶段,破碎岩石中含大量孔隙,变形曲线斜率小,轴向载荷增加导致孔隙逐渐压实,变形曲线斜率快速升高,应力应变曲线模拟结果与实验结果吻合,由于VBPM模型不规则颗粒间的自由度差异明显,压缩过程中颗粒间的接触力呈现非均匀分布特征。

基于Voronoi图构建中心地等级体系的方法

中心地理论研究是城市群和城市化的基础理论之一。基于Voronoi图的几何结构特征和邻域空间分析能力,提出一种构建中心地等级体系的方法。将此方法应用于中国大陆城市的肯德基餐厅网点分析,构建出中国大陆城市的肯德基中心地等级体系。研究结果表明,KFC等级中每一个低一级中心地数量都近似为高一级中心地数量的3倍;在不同的地理区域范围内,同一级中心地规模可能存在很大差异,甚至低等级中心地规模可以超过高一级中心地。

基于Voronoi图的无线传感网络覆盖盲区检测方法

传感网络的空洞暴露程度较少,在检测网络覆盖情况时更容易出现误差,影响盲区的检测效果。为此,提出基于Voronoi图的无线传感网络覆盖盲区检测方法。根据节点分布关系推测无线传感网络覆盖情况,在Voronoi图的指导下排除已覆盖区域,获取具备检测条件的未覆盖无线传感网络空洞。计算网络空洞的暴露程度和节点能量,作为特征样本输入粒子群分离器中,根据分类器的输出结果,实现无线传感网络覆盖盲区检测。仿真结果表明,所提方法不同覆盖盲区数量下的检测时长低于0.2 s、不同节点数量下的检测能耗低于20 J、不同空洞圆心距下的覆盖盲区差异度最高为0.24,证明所提方法具有较好的无线传感网络覆盖盲区检测效果。

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。

改进骨架提取的Voronoi图导航中骨架重构算法研究

基于Voronoi图的路径规划算法在复杂环境导航过程中会因环境改变和Voronoi图结构的不变性,使全局路径规划器陷入最短路径搜索“陷阱”,导致导航失败。针对这一问题,提出一种改进骨架提取的Voronoi图导航骨架重构算法。对栅格地图进行预处理,生成全局初始骨架;结合激光雷达观测模型更新代价地图,通过改变代价地图的更新方式辅助骨架重构,实现机器人正确导航。对比实验结果表明,所提算法使骨架重构具有“记忆性”,在保证导航实时性的同时,提升了骨架算法的导航鲁棒性。

基于Voronoi图与条件随机场的自然场景文本检测方法

在自然场景中准确有效地检测文本是一项艰巨的任务,故提出一种基于条件随机场(CRF)框架的场景文本检测方法。通过利用贝叶斯推断估计文本极大值区域的置信度作为一元成本项,通过使用维诺图(Voronoi图)来构建CRF空间邻域信息,从而构建图模型,通过最大流算法最小化成本函数区分文本与非文本标记;利用字符的几何特性通过聚类方法聚合成行。实验结果表明,该算法比传统基于最大稳定极值区域(MSER)算法性能有所提高,自然场景文本检测正确率能达到87%。

一种基于Voronoi图的三维开孔泡沫模型构建方法

开孔泡沫材料是一种可以满足航空航天等高新技术领域实际需求的先进的功能结构一体化材料,在工程实际生产应用方面有较好的发展前景。关于三维开孔泡沫的力学模型研究已经得到了一定的发展,但是在声学方面鲜有研究。提出一种利用Voronoi图构建三维开孔泡沫模型的方法,用于模拟开孔泡沫微结构的几何特性,并定义扰动因子K来衡量微观结构的不规则程度;利用光敏树脂打印技术生成对应的实物模型,并通过力学及声学实验与仿真对生成模型的准确性进行验证。结果表明:生成的带有截面属性的开孔泡沫实体模型可以导入多种有限元软件完成力学、声学等有限元计算,对三维Voronoi开孔泡沫模型的构建提供了思路和方法,对多孔材料的进一步性能研究和生产制备具有借鉴意义。

基于Voronoi图和距离衰减效应的模糊实例空间并置模式挖掘算法

空间并置模式挖掘用于发现一组空间特征,它们的实例在空间中频繁地相互邻近。传统的空间并置模式挖掘过程中,将空间实例抽象成点对象,每个实例对应一个确定位置。然而,规模较大的空间实例有多个重要位置点(如医院、公园入口),其空间位置因对其入口的认知不同而存在差异,具有模糊性。对于这些模糊实例,本文考虑其重要位置点对该实例规模的贡献,重新定义实例间的邻近度。此外,传统的并置模式挖掘方法忽略了特征实例的空间分布密度以及邻近实例间的邻近程度,采用静态的距离阈值来识别邻近实例。本文考虑特征的分布密度,用Voronoi图自适应提取不同特征的邻近实例,结合邻近实例的距离衰减函数,更加科学地描述实例间的邻近度。提出一种同时考虑模糊实例规模和距离衰减效应的空间并置模式挖掘方法,为实现快速挖掘,设计了极大团和哈希表搜索参与实例的挖掘框架。在真实数据集和合成数据集上进行实验,验证本文的算法可以发现传统空间并置模式挖掘方法所忽略的有意义模式。

基于增量式生成Voronoi图的算法探究及实现

在计算几何中,Voronoi图是一种重要的结构,在机械工程、图形学、机器人、地理信息系统等领域发挥着重要的作用。该算法基于增量式算法生成Voronoi图,在构建点、线段的Voronoi图的基础上,引入了构建圆弧集的Voronoi图的实现,并且使用KDTree、邻接链表、半边数据结构和优先队列四种主要的数据结构,可以提高构建Voronoi图的效率。支持圆弧集的Voronoi图在CAD/CAM中对于加工复杂曲线和圆弧形状的重要性显而易见,这种图形表示方法不仅能够准确建模包含圆弧元素的复杂几何形状,而且在多个制造领域中具有深远的影响。在数控机床加工中,它为路径规划和切削优化提供了有力的工具,并通过最优化刀具路径减少切削时间,提高加工效率,同时支持圆弧集的Voronoi图的引入,使CAD/CAM系统能够更好地应对复杂几何形状的设计和制造挑战,进而提高了整个制造过程的效率和精度。

Voronoi图的扩展、生成及其应用于界定城市空间影响范围

在总结国内外文献的基础上 ,提出了常规Voronoi图的两种扩展形式 ,即线的加权Voronoi图和面的加权Voronoi图 ,并在地理信息系统软件Arc/Info的支持下 ,实现了基于栅格方法的若干类Voronoi图的自动构建 ,这种方法可以处理任意图形的线状和面状发生元情形 .以界定河南省城市空间影响范围为例 。

基于Voronoi图的天目山常绿阔叶林混交度

在浙江天目山国家级自然保护区内,选择较典型的常绿阔叶林设置大小为100m×100m的样地,用全站仪测定每株树木的三维坐标;提出基于Voronoi图的混交度MV,并对MV和传统混交度M进行比较分析。结果表明:MV通过Voronoi图的相邻多边形确定对象木的最近邻木,比M能更准确地描述种间相互隔离关系;在常绿阔叶林群落中,单株树木的混交度M和MV均随胸径的增加而增大;群落平均混交度-M=0.7207,-MV=0.7431,表明不同树种之间的相互隔离程度较高;群落优势种群的平均混交度低于非优势种群,常绿种群的平均混交度低于非常绿种群,其原因是细叶青冈、青冈和短尾柯既是优势种群,又是常绿种群,且它们具有聚集繁殖特性。

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Voronoi图的GIS空间分析研究

从GIS应用需求的角度 ,总结与分析了Voronoi图的基本性质 ,着重介绍了基于Voronoi图的空间分析方法与模型 ,包括地形分析、设施布局分析、数据概括和空间推理 ,并指出了进一步的研究与发展方向。