基于栅格法的公交线路优化建模与强化学习

公交线路的布线和优化工作一直是城市规划建设中极为重要的一部分,目前在上海市,这一工作下沉到区级建设和交通委员会实施,但该项工作的落实不仅耗费人力,还往往缺乏科学性,不能满足居民出行需求。针对这一现实问题,将公交线路解构成站点选址和线路生成两部分。首先,通过栅格法对区域地图和各类数据进行量化建模,使用MATLAB对各类影响公交站点分布的数据进行处理后生成最优公交站点分布;然后,使用Python通过遗传算法生成一组最优化公交路线,并使用强化学习优化算法运行速度,实现了区域内部的公交线路科学性布线优化工作,提高了相关工作的效率。

30 m地表覆盖栅格数据的更新方法研究

基于对更新期影像的目视发现变化、栅格转矢量和面向对象的尺度分割技术,完成了30 m地表覆盖栅格产品的更新工作,并通过建立栅格转矢量的地表更新方法,实现了在更新工作中目视发现变化准确性的提高和影像解译工作量的降低。通过实验总结,针对不同更新区域的地物分布情况,应考量不同更新方法的适应性,通过采用适宜的更新作业方式,能够极大地提升工作效率,也能很好地控制产品质量。

定日镜场的最优参数选择

在定日镜场的最优参数选择问题中,通过栅格化方法将定日镜面离散分割,求解阴影遮挡效率和截断效率,以计算定日镜场年平均输出热功率;建立单目标优化模型,采用控制变量法依次对镜面高度、相邻定日镜间距等变量单独分析,以降低庞大的解空间维度;通过试算得到镜场年平均输出热功率关于各变量的变化曲线,利用0.618法等方法搜索曲线极值点,得到定日镜场参数的近似最优解.

考虑拥堵状况的城市主城区小学设施可达性研究

基于poi数据、交通态势数据采用栅格耗费距离法对小学教育设施可达性进行研究,并以济南市主城区小学教育设施为研究对象,对比分析不同出行方式下的小学教育设施的可达性。结果表明:济南市小学教育设施可达性特征是市中区北部与天桥区南部可达性较好,南部山区以及历下区南部千佛山黄金谷附近受地形因素影响可达性相对较差,黄河以北地区的可达性有待改善。机动车出行与自行车出行的可达性差异不明显,在一些偏远地区机动车的可达性优势较大,而机动车与自行车的可达性明显优于步行方式的可达性。

基于改进蚁群算法的AGV全局路径规划

目的:针对传统蚁群算法存在易陷入局部最优值、前期盲目搜索和收敛速度慢等问题,提出一种改进算法并应用于AGV(Automated Guided Vehicles)全局路径规划。方法:通过优化状态转移概率以及信息素更新方法完成对传统蚁群算法的改进;然后建立环境地图模型,并将改进算法应用于AGV路径规划;最后进行对比试验,并分析算法的改进效果。结果:与现有算法比较,改进算法可更快获得更短的规划路径长度,同时可有效减少算法迭代次数。结论:通过优化状态转移概率和信息素更新方法,可有效加快蚁群算法的收敛速度,增强蚁群全局搜索能力。

一种新的构建Voronoi图的栅格方法

鉴于构建复杂发生元的 Voronoi图的矢量方法的困难性 ,提出了一种新的栅格方法 .该方法是通过确定每个栅格的归属来定义 Voronoi区域 .为了减少计算时间 ,设计了一种搜索某个栅格所属最近发生元的方法 ,它是根据对于该栅格而言发生元栅格所处的象限位置来计算的 .利用了地理信息系统软件 Arc/Info的功能模块 Grid来实现矢—栅数据、栅—矢数据的转换和图形显示 .该方法是实现发生元为任意复杂图形的 Voronoi图的一种有效方法 ,与矢量方法相比只有一个栅格的误差 ,其计算机时随着栅格变小而增加 ,但随着发生元所占栅格数量的增加而减小 .

积温数据栅格化方法的实验

根据中国 4 0 0多个气象站 1995年的积温数据分析 ,≥ 0℃积温和≥ 10℃积温与经纬度、海拔高度的相关性分别为r2 =0 96 5 6和r2 =0 94 0 2。以≥ 0℃积温数据为例 ,利用聚类分析法 ,将全国分为 7个积温计算区 ,每个区分别构建模型 ,通过“回归方程计算 +空间残差”的方法对全国积温数据进行栅格化。验证结果为 :计算值与实测值之间的线性相关系数r2 =0 9889,平均相对误差 3 5 6 % ,相对误差在 5 %以内的气象站个数占验证气象站总数的 86 %。

基于改进A^*算法的无人机路径规划研究

针对无人机在野外复杂环境下传统的A^*算法在路径规划的过程中存在的内存开销大、运算时间长等问题,提出了一种新的算法。首先运用栅格法对无人机的任务空间环境进行环境建模,利用IDA算法进行路径规划,对传统A^*算法启发函数进行了相应的改进,提高了节点的搜索效率,并且结合双向搜索策略进一步降低了在路径规划过程中的节点搜索个数。通过仿真,对IDA算法、传统A^*算法和双向A^*算法在搜索时间和节点搜索个数等性能指标进行了比较和分析,验证了IDA算法的有效性。

基于矢量和栅格数据结构的土壤侵蚀强度判别方法研究

在利用 RS & GIS(Remote Sensing and Geographic Information System,遥感和地理信息系统 )技术 ,进行区域土壤侵蚀调查和编制土壤侵蚀图时 ,可以采用矢量和栅格两种数据结构。分析了基于矢量和栅格两种数据结构进行侵蚀强度判别时的有关技术和方法 ,包括侵蚀图斑的确定、侵蚀因子值的提取以及侵蚀强度判别的方法等 ,并举例分析了两种方法在反映区域土壤侵蚀强度分布上的差异。结果认为这两种方法均可应用于土壤侵蚀强度判别 ,但基于栅格数据结构的判别方法能够更精细地反映土壤侵蚀在微域上的差异 ,而基于矢量数据结构的判别方法更能够反映不同强度等级侵蚀的总体分布。从动态监测和趋势预测角度分析 ,采用栅格数据结构的判别方法更方便。

基于最佳空间粒度的碧塔海流域景观格局分析

利用ERDAS处理Landsat-ETM影像,ArcMap 10处理矢量数据和栅格数据,Fragstats 4.0计算景观指数值,Excel统计景观指数值,并选择一些常用景观指数,分析了碧塔海流域斑块类型水平空间分布格局、矢量转换方法、最佳空间粒度、矢栅数据比较和景观格局。结果表明,(1)碧塔海湖泊周边地势陡峭地段,湖泊水域直接跟有林地相连,形成了湖泊水域→有林地→草丛(湖泊北部)和湖泊水域→有林地(湖泊南部)的水平空间分布格局;湖泊周边的少数山间平缓谷地,则形成了湖泊水域→沼泽→沼泽化草甸→草甸→有林地(湖泊西部和南部)或湖泊水域→沼泽→沼泽化草甸→有林地(湖泊北部和西南部)的水平空间分布格局。(2)最大组合面积法是最适宜的栅格化方法。(3)15 m是景观格局分析的最佳空间粒度。(4)有林地是流域的景观主体,而且整个流域景观聚集程度很高,人为干扰少,景观破碎化程度极低,景观形状比较简单,流域生态环境保持了很好的自然状态。(5)采用最佳空间粒度15 m进行栅格化时,流域面积和斑块数都有少量增加。

基于栅格数据结构分析的土壤侵蚀强度判别方法研究及应用

在利用GIS和RS技术进行区域土壤侵蚀调查时,可以采用栅格数据结构来判别,文章运用实例分析了基于栅格数据结构进行侵蚀强度判别的有关技术和方法,包括侵蚀因子值的提取以及侵蚀强度判别的方法等。结果认为基于栅格数据结构的判别方法能够精细地反映土壤侵蚀在微小领域上的差异。从动态监测和趋势预测角度分析,采用栅格数据结构的判别方法更方便、更有利于快速提取侵蚀因子和进行土壤侵蚀动态分析和预报。

基于DEM和主干河网信息提取数字水系研究

为了弥补DEM中河道信息的缺失,从信息论的角度比较了引入矢量河网与栅格化河网各自在精度与效率上的优势,创建了一套通过"关系树"把DEM中隶属河道的栅格点群自动连接成水系的源头追索模型,把基于DEM和栅格化河网自动提取虚拟水系的方法推向实用.该模型能够充分利用目前各种电子地图中的水系图层,提高了虚拟河网的精度,而且可以在一定程度上解决传统方法中洼地与平原区的问题.该模型经过不同地区的多次验证,具有很强的实用价值.

基于包含检验法的多边形栅格化并行算法研究

随着对地观测技术的快速发展和数据规模的急剧增长,矢量数据快速栅格化已成为业界关注的重要研究内容。该文将并行计算技术应用于矢量多边形栅格化中,探索了矢量数据划分方法、边界栅格单元处理方法等关键问题,设计并实现了基于包含检验法的矢量多边形栅格化并行算法。基于土地利用现状数据对并行算法的精度、并行效率等进行了测试与分析。试验证明,在进程数不超过CPU核数时,并行算法的加速比随进程数增长显著;而当进程数达到CPU核数以后,并行算法加速比总体趋于稳定。并行效率与数据的划分方式、数据的存储方式密切相关,划分方式的正确与否将直接关系到算法的并行效率。

一种基于网络矢量图形SVG仿真展示光栅图像的有效方法

提出了一种基于网络矢量图形SVG展示光栅图像的方法(简称为SRRI).首先研究了光栅图像和SVG图形的结构组成,同时依据局部特征(灰度、颜色或者梯度等)相似性将图像分割成若干个互不相交的区域;然后提取每个区域的边缘,并对边缘进行合并、压缩;最后使用SVG代码描述分割后的区域边缘形状和颜色特征,并依据区域同质特征将SVG代码进行合并和压缩.通过数字文物图像集和标准图像数据集进行实验,表明SRRI方法对于粗纹理图像和相似图案较多的文物数字图像,其存储容量小,展示效果好.

基于GIS泥石流二维数值模拟

为了模拟泥石流的运动规律,预测降雨诱发的泥石流到达距离和泛滥范围,减少和避免泥石流引起的灾害,给出了一个模拟泥石流运动的二维数值模型。由于GIS中的栅格网络数据可以直接作为有限差分的网格,二维数值模型可用有限差分来求解。模型应用于2003年7月20日发生在日本九州南部熊本县水俣市宝川区集村的泥石流。模拟再现了这个真实泥石流的传播和泛滥的过程,并与实际检测结果很吻合,验证了这个深度积分的二维数值模型的有效性和实用性。模型可用于预测泥石流的流动距离和泛滥范围,以及泛滥范围内的危险房屋和路段,也可以用于泥石流灾害的风险性分析。

采用不规则三角形法计算土方的软件研制

根据采用不规则三角形法计算土方的原理及特点 ,探讨了不规则三角形法的计算机软件研制过程 ,详细说明了如何由计算机自动生成不规则三角形网 (TIN)

光栅传感器及在流量测试中的应用

针对模拟式流量传感器测试准确度低的缺点 ,开发了基于脉冲量输出的流量测试装置 ,它由高准确度的光栅传感器和低摩擦的计量油缸构成 ,研制出“频率 /周期法”测试软件 ,即将测频法 (对大流量的测试 )与测周法 (对小流量的测试 )结合起来 。

城市形态视角下的电力廊道布局规划方法研究--以矢量栅格模型为技术平台

电力廊道是城市必不可少的基础设施,也是影响城市生态景观及开发建设的主要因素之一,其根结在于电力系统与城市规划的脱节导致的电力廊道布局的失控。本文以城市形态的视角对电力廊道布局的影响因素进行分析,并在深入剖析电力系统与城市规划不同规划方式的基础上,提出以矢量栅格模型为平台的协同工作机制,借以整合两个学科的要素并以此为基础对电力廊道的布局进行评价与优化。该方法打破了两个学科的壁垒,能更为科学合理地控制电力廊道的布局,有助于提高布局的网络效率,并能在高效利用城市廊道的同时强化城市形态特征,规避对城市景观、生态及开发建设的影响。在此基础上,以芜湖市为案例,对该方法的实际应用进行了研究。

基于栅格数据的流域简单拓扑关系自动提取

通过遥感技术取得的地面信息以栅格方式存取,目标对象的位置拓扑关系隐含在像元行列之中。要将拓扑关系提取出来,通常的做法是将栅格数据转化为矢量数据进行处理,这种转化过程将消耗部分系统资源,从而降低系统的效率。试图直接基于栅格数据对位置拓扑关系进行提取,建立一个简单的模型,并编制程序实现了相关功能。

彩色CRT偏转误差及测量方法的研究

彩色CRT的偏转误差主要包括会聚误差和光栅误差,测量会聚误差和光栅误差是验证偏转线圈偏转特性的重要手段。会聚误差取决于R/G/B三束在屏上相互之间的距离量,而G束形状则决定了屏上光栅的误差量。基于彩色CRT光点测试系统所配置的一种高精度且又灵活的多功能测试系统,其测量对象是经过偏转线圈自身会聚及光栅误差校正的“裸管”。“双光点测量法”的应用可完全消除会聚误差测量中的驱动抖动误差,而运用“单线测量法”可使光栅误差测量过程最简化。因此,测试系统能最大限度地重复运用测量设备,并以最简化的系统配置实施精确的测量。