Voronoi区域面积的计算方法

1 引言在计算几何中,Voronoi图理论成功地解决了找最近点,求最大空圆,求n个点的凸包,求最小树等问题。此外,Voronoi图还在生态研究、城市规划以及优化配置等许多领域有重要应用。为简化书写,本文在下面的叙述中,将“Voronoi”简记为“V-”,如“V-图”指的是'Voronoi图”,“V-区域”指的是“Voronoi区域”,等等。

加权Voronoi区域面积的计算方法

加权Voronoi图是Voronoi图定义的扩展.加权Voronoi区域的面积是加权Voronoi图的一个重要的物理属性.给出了加权Voronoi区域面积的计算方法,即对给定的母点坐标和权重,先求出各Voronoi区域边界上相邻两顶点间的Voronoi边的属性数据,并将每个闭合边界上的属性数据存放在一个循环链表中,最后根据各个循环链表中的数据,计算出各加权Voronoi区域的面积.

基于多区域面积分方程的电大非均匀等离子体电磁特性高效计算方法

针对临近空间等离子体包覆目标的电磁特性快速准确评估这一迫切需求,本文运用基于多区域面积分方程(multi-region surface integral equation, MR-SIE)的全波数值计算方法,展现电大尺度、非均匀、高负介电常数等离子体的电磁散射与辐射问题的仿真能力。首先,推导了非均匀等离子体的MR-SIE,使用间断伽辽金(discontinuous Galerkin, DG)方法提高对多区域复杂等离子体目标的建模与计算效率,研究了不同方程的数值性能;随后针对电子密度较大的高负介电常数区等离子体,运用一种简洁高效的截断策略,进一步提升了多层快速多极子算法的鲁棒性,避免了SIE计算高损耗介质内问题面临的数值不稳定性。数值实验表明,该方法在计算多种分割方式的多区域等离子体鞘套模型时具有良好的精度和效率,可用于大尺度复杂等离子体目标电磁辐射与散射特性的快速精确评估。

基于面积高程积分的三峡区域地貌研究

基于30 m分辨率DEM,利用SWAT划定三峡区域子流域范围,选用起伏比法计算各子流域的面积高程积分,对积分值进行空间分析。结果表明:三峡区域地貌以壮年期和老年期为主,其主要分布趋向于壮年期向老年期发展过程;三峡区域长江两侧流域,上、下游地貌以老年期为主,中游以壮年期为主,下游演化程度老于上游;三峡区域长江两侧流域平均高程与面积高程积分值成正比,平均海拔越高,地貌发育越年轻;历年灾害点多分布于老年期和壮年期地貌,其中分布于老年期地貌的灾害点多于壮年期,构造线多分布于壮年期地貌。

两点串联装药爆炸区域增效效果分析

针对串联装药爆炸区域内出现区域增效现象,利用LS-DYNA有限元软件建立了两点装药爆炸的计算模型,针对不同装药间距、不同装药质量条件下两点装药爆炸冲击波的传播过程和相互作用进行了模拟研究,并对数值模拟结果的超压、冲量衰减规律进行了试验验证。分析了两点装药入射冲击波和反射冲击波超压值的相对大小,将冲击波有效作用区内的增效效果区划分成增效明显区、增效过渡区和增效不显区。分析了不同毁伤阈值条件下装药质量、装药间距对冲击波有效作用区区域面积的影响,确定了不同毁伤阈值下的最佳装药间距,得到了装药质量、最佳装药间距与毁伤阈值之间的关系。结果表明:在增效明显区内两点装药爆炸产生的入射波相互作用形成强反射波,强反射波与入射波叠加,超压显著提高,表现为两点装药反射波超压峰值整体高于单点装药入射波的超压峰值;在不同毁伤阈值条件下,随装药间距增加,有效作用区域面积会呈现先增后减的变化趋势,在明确装药质量、毁伤阈值的条件下,存在一个最佳装药间距对应着最大有效作用区域面积;获得了不同毁伤阈值的最佳装药间距工程计算模型,毁伤阈值和最佳装药间距与装药质量立方根的比值呈现多项式函数关系。

基于改进Voronoi图的集群无人机区域覆盖方法

近年来,随着机载电子元器件的不断发展,单架无人机已不再适用于当下逐渐复杂的任务环境。因此,以无人机集群为代表的多智能体协同技术已经成为当前研究的热点问题。针对无人机集群在目标区域的覆盖优化问题,采用改进Voronoi图对任务区域进行划分,通过获取划分区域重要因子以及视觉传感器的观测质量,计算集群内无人机对任务区域的覆盖质量目标。由无人机期望状态信息调整集群输入控制律,使其覆盖质量目标达到极大值,实现对任务区域的最大范围覆盖。通过在设定任务场景下的仿真试验,得出该区域覆盖方法对任务场景覆盖率达到90.31%,能够实现最优区域分布。

基于D^(∗)Lite算法的多机器人非凸区域覆盖控制方法研究

针对非凸区域下感知范围有限的多机器人协作区域覆盖问题,重新定义非凸环境下的距离度量函数、控制方法以及未知环境的定义方法,融合D^(∗)Lite算法启发式和增量式的特点,应用于具有动态特性的未知环境的探索覆盖。通过仿真实验,与基于Dijskra算法的非凸覆盖算法相比,在已知环境下,算法覆盖率和冗余率分别达到97.98%和26.53%,未知环境下算法覆盖率和冗余率分别达到98。96%和30。01%,验证了基于D^(∗)Lite的非凸覆盖算法在已知环境下和未知环境下的有效性和优越性。

基于粒子群优化的多无人机区域覆盖航迹规划

针对多补给点的多无人机植保作业的航迹规划问题,建立了基于Voronoi图的无人机环境信息模型及作业区域划分,提出了基于粒子群优化(PSO)的航迹规划算法,充分考虑有效作业路径、总路径、总能耗及转弯次数等4个因素,对已知区域进行全覆盖路径规划。仿真结果表明:PSO算法与传统断点续飞方式相比,在有效作业率上提升了2.55%;在总路径、总耗能、综合代价上分别降低了2.55%、3.45%、1.04%。在PSO算法下,植保无人机有效作业率更高,无效路径更短,能量消耗更低,降低了经济成本。

古河道沉积区域大面积深基坑工程施工实践分析

本文以提高大面积深基坑工程施工水平为前提,针对合肥银泰中心二期项目,探讨古河道沉积区域大面积深基坑工程建设。首先介绍工程概况,介绍基坑施工设计方案,并结合该二期项目提出在现场可能面临的问题,在施工阶段的水泥土搅拌桩、止水与降排水、支撑区域、变形监测四个环节,提出解决应对对策,保证大面积深基坑工程质量,以期能够总结适合古河道沉积区域大面积深基坑工程的施工方案,从而加强大面积深基坑工程的建设实力。

长三角一体化背景下区域产业协同发展的池州机会

一、引言长三角地区以4%的国土面积,集聚了全国约17%的人口,创造了全国近1/4的经济总量,是经济最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一。党的二十大报告指出,深入实施区域协调发展战略,推进长三角一体化发展。长三角一体化发展有助于推动形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,也有利于推动区域经济高质量发展,为中国经济增长提供新动能。

乳山牡蛎“高品质产出+区域品牌建设”模式的构建与应用

乳山市素有“中国牡蛎之乡”的美誉,养殖面积、产量、产值均居全国县级单位首位。但随着产业快速发展,种质退化、高品质牡蛎产量低、养殖效益提升缓慢、产业标准化水平不足、品牌建设力度不足等问题日益凸显。本文就乳山市“高品质产出+区域品牌建设”模式多年的探索和实践经验进行总结提炼,以供产业从业者借鉴参考。

Voronoi图用于确定城市经济影响区域的空间组织

确定城市经济影响区域的空间组织是一项十分复杂的工作,在区域规划和城市规划中有着重要的理论和实际意义.目前,通常是利用数理统计的方法进行城市的分级,并以此来确定区域中的中心城市,未充分考虑区域空间中城市之间的竞争关系;确定城市经济影响区域时,往往采用断裂点公式来划定两两城市之间的分界线,当城市的数量较多时,这种方法有困难且工作十分繁杂.本研究提出可以用Voronoi图来确定各级城市的空间影响区,并利用Voronoi多边形邻居关系的性质来确定城市体系中不同等级城市之间的空间组织关系.

基于Voronoi图的配电变压器定位和供电区域划分

综合考虑电网规划的经济技术要求和Voronoi图的几何特性 ,提出基于Voronoi图实现的新增配电变压器的自动定位和供电区域的自动修正的计算几何的方法 ,为解决中压配电变压器的优化规划问题提供新的研究思路。算例结果证明该计算几何方法的有效性和合理性。

Voronoi图的构建与受限区域内的最近邻查询方法研究

Voronoi图在空间数据查询、数据挖掘、图像处理、模式识别和智能交通管理等方面具有重要的作用。为了简化构建的复杂性和提高构建效率,基于分治法、启发式局部优化策略和局部数据点的扫描线动态更新策略,提出了基于凸包的Voronoi图生成方法,给出了Create_Voronoi()算法。进一步,为了弥补已有近邻查询方法无法处理受限区域内的最近邻查询的不足,基于Voronoi图研究了受限区域内的同质和异质最近邻查询方法,分别提出了TVor_NN()算法和YVor_NN()算法。理论研究和实验分析表明,提出的研究方法在Voronoi图的构建和受限范围的最近邻查询等方面具有较大的优势。

一种计算任意形状封闭区域面积的新方法

在图像模式识别中 ,面积是很重要的特征。提出一种计算面积的新方法 ,利用Freeman链码矢量分析 ,对边界像素标注综合处理 ,再进行边界像素坐标加权求和计算 ,求得目标面积 ;该方法与原有计算面积的方法相比 ,该方法实现简单 ,计算量小 。

基于图像连通区域面积的成捆棒材自动计数方法

提出了一种基于图像连通区域面积的成捆棒材自动计数方法。该方法首先对获取的棒材图像进行灰度化、滤波和图像分割处理,然后对分割图像中的连通区域分类:小于基本面积的区域视为噪声区域,介于基本面积和阈值面积之间的区域视为一支棒材区域,大于阈值面积的区域表示多支棒材粘连区域。对于多支棒材粘连区域,采用区域面积除以标准面积得到棒材支数。最后将所有连通区域的棒材支数求和即可得到图像中全部棒材的支数。该方法应用于13幅成捆棒材图像计数实验时所得误差均小于3%。

基于K-均值和区域生长计算法医损伤面积

目的:法医鉴定伤者器官受伤面积或器物损伤面积时,通常采用记数坐标纸上网格数量的方法,其结果与法医的经验有关,主观性强,误差大,不利于法庭的出示和案件的侦破。方法:提出了一种基于K-均值和区域生长相结合的方法来计算损伤面积。结果:实验研究表明,该方法能有效的计算不规则区域的面积。结论:区域生长的方法计算不规则区域面积比记数坐标纸网格数量的方法具有更高的精度。

基于边界跟踪的区域面积计算

给出了一种基于边界跟踪的区域面积计算。根据图像边界跟踪时下一次和上一次跟踪方向,确定图像的左右边界。利用边界像素的横坐标进行加权求和计算,求得图像区域面积。与现有的面积计算方法相比,该算法只需跟踪边界一遍,即可获得区域面积,且算法不用借助链编码,具有速度快、计算量小、结果准确等优点。

中国区域植被叶面积指数时空分布——机理模型模拟与遥感反演比较

叶面积指数是表征植被冠层特征的重要参数,同时也是决定生态系统净初级生产力的重要因子,它对全球变化和生态系统碳循环研究具有重要意义。目前大范围的叶面积指数只能通过遥感反演和机理模型模拟获得,而通过这两种方法获取的叶面积指数都存在一定的不确定性。利用大气-植被相互作用模型(AVIM2)在0.1°×0.1°经纬度网格上模拟产生了中国区域叶面积指数并与两套使用不同遥感反演方法生成的叶面积指数在空间分布和季节变化特征方面进行了比较。通过比较说明中国区域植被叶面积指数分布主要受水分条件限制,整体呈现东南部高西北部低的趋势。中国区域植被生长的季节变化受季风影响显著,与气温及地表太阳辐射的季节变化趋势相一致。中国区域叶面积指数整体呈现夏季高、春秋季次之而冬季低的趋势。

基于改进Voronoi图研究高速铁路对区域中心城市辐射域影响的方法

在考虑交通特性的基础上,给出能够反映旅客采用不同交通方式出行所需旅行时间的广义距离表达式,并结合最小行政区因素以及中心城市的社会经济规模对其城市辐射域划分的影响,对既有的Voronoi图方法进行改进,得到基于广义距离的离散加权Voronoi图方法。运用该方法分析高速铁路开通后上海、南京、杭州和合肥等4个中心城市的辐射域。结果显示:高速铁路开通后上海市的辐射域面积增加了40%,辐射人口增加了25.6%,新增辐射域主要位于京沪高速铁路和甬台温高速铁路沿线,且高速铁路对中心城市辐射域的影响程度与高速铁路的走向和车站位置相关;徐州和宿州与京沪高速铁路车站临近的地区以及甬台温高速铁路沿线的温州、台州等被纳入了上海市辐射域,这说明受高速铁路的影响,社会经济规模更大的中心城市不但对周边地区表现出更大的吸引力,还对其他中心城市的辐射域形成挤压态势,甚至形成跨地域的辐射域。