地形可視性分析與套用

書籍信息

書名地形可視性分析與套用

書號978-7-118-09851-8

作者呂品

出版時間2015年1月

譯者

版次1版1次

開本32

裝幀平裝

出版基金

頁數209

字數250

中圖分類P931

叢書名

定價45.00

內容簡介

地形可視性分析是運用計算幾何原理和計算機圖形學技術解決地形上觀察點集合和目標點集合之間的可視性問題是地理空間分析的一個重要組成部分本書從地形可視性分析的基礎理論和方法出發

結合“觀察點設定”和“路徑規劃”兩類該領域的典型套用詳細介紹了地形可視性分析在實際套用過程中的問題建模、算法設計和結果分析等關鍵環節的方法與技術並輔以大量實驗結果作為支撐
本書可作為地理信息系統和計算機套用技術相關專業碩士、博士研究生的教學參考書也可以供地形可視性分析領域相關科研工作者和工程技術人員參考"

目錄

第一部分地形可視性分析理論與方法

第1章地形可視性分析概述1

1.1概念與內涵1

1.2分類與特點3

1.2.1點分析3

1.2.2路徑分析5

1.2.3區域分析8

1.2.4可視性面分析10

1.3典型套用11

1.3.1觀察點設定問題11

1.3.2路徑規劃問題12

第2章地形建模基礎14

2.1數字高程模型DEM14

2.1.1DEM的生成途徑16

2.1.2建立DEM表面的插值方法16

2.2等高線模型20

2.3格網模型22

2.3.1不規則三角形格網TIN模型22

2.3.2規則格網RSG模型24

2.4地形模型的高程校正27

第3章可視性分析基礎29

3.1視線29

3.2視線計算31

3.3視域32

3.4視域算法35

3.4.1無復用逐點計算法35

3.4.2復用向內最近點法36

3.4.3復用向外逐點計算法37

3.5視域算法比較分析39

3.5.1視域算法的效率比較與分析41

3.5.2視域算法的準確度比較與分析41

第4章地形可視性與無線電波傳播43

4.1傳播模型概述44

4.2Longley[CD*2]Rice傳播模型47

4.2.1基本參數47

4.2.2額外參數48

4.2.3傳輸損耗計算48

4.2.4無線電地平線以內的損耗50

4.2.5衍射衰減Ad52

4.2.6散射衰減As54

4.3實測計算實例55

4.3.1地理位置部署55

4.3.2節點間可視性分析56

4.3.3節點間路徑衰減計算57

4.4可視度與可通性的定性關係60

第二部分地形可視性分析套用——觀察點設定問題

第5章觀察點設定問題概述63

5.1問題的數學建模64

5.2現有解決方法概述與比較分析65

5.2.1基於TIN的解決方法65

5.2.2基於RSG的解決方法66

5.3觀察點設定問題解決新思路69[HJ]

第6章基於隸屬雲理論的雲模擬退火算法——CSA72

6.1隸屬雲理論73

6.1.1雲理論基本概念73

6.1.2X條件雲發生器74

6.1.3Y條件雲發生器74

6.2雲模擬退火算法——CSA74

6.2.1CSA算法流程75

6.2.2CSA的溫度生成過程76

6.2.3CSA的狀態接受過程77

6.3CSA算法收斂性分析79

6.4典型函式最佳化套用結果與分析81

6.5CSA算法套用觀察點設定問題的結果與分析87

第7章適於觀察點設定問題的改進模擬退火算法——ISA89

7.1問題相關的退溫函式設計89

7.2基於Y雲發生器的改進溫度產生過程91

7.3基於X雲發生器的改進狀態生成過程93

7.4改進模擬退火算法——ISA95

7.4.1ISA算法的流程95

7.4.2ISA算法的狀態接受過程96

7.5ISA算法套用於觀察點設定問題的結果與分析97

第8章基於離散餘弦變換的地形數據內插方法——DCTI100

8.1地形的離散餘弦變換100

8.2DCTI方法描述102

8.2.1基於DCT的地形降解析度內插方法102

8.2.2基於DCT的地形升解析度內插方法103

8.2.3基於DCT的地形混合解析度內插方法104

8.3DCTI方法性能的理論分析與比較106

8.3.1DCTI方法對地形高程均值的影響分析106

8.3.2DCTI方法與基於小波變換的地形內插方法的分析比較107

8.4DCTI方法性能的實驗分析與比較108

8.4.1地形降解析度內插實驗結果與分析110

8.4.2地形升解析度內插實驗結果112

8.4.3地形混合解析度內插實驗結果115

8.5五種典型內插方法對於視域計算影響的比較分析119

第9章觀察點設定問題的多解析度處理方法——MRP123

9.1地形數據解析度對問題解決的影響123

9.2基於ISA和DCTI的多解析度處理方法——MRP128

9.3MRP方法的實驗結果與分析129

9.3.1實驗地形樣本數據129

9.3.2實驗方法與結果分析130

9.4使用MRP方法解決通信基站設定問題132

第三部分地形可視性分析套用——路徑規劃問題

第10章基於可視性的路徑規劃問題建模135

10.1視域與反向視域135

10.2最小可視覆蓋137

10.3平均視距最大路徑問題建模137

10.4可視覆蓋最小最短路徑問題建模138

10.5平均視距最小問題建模139

第11章平均視距最大路徑規劃140

11.1平均視距最大路徑的基本性質140

11.2混合進化算法142

11.2.1參數調整142

11.2.2局部搜尋142

11.2.3Memetic算法143

11.3平均視距最大路徑的進化搜尋算法144

11.3.1染色體結構與種群初始化144

11.3.2進化運算元145

11.3.3變異運算元的動態調整147

11.3.4局部搜尋147

11.3.5算法描述148

11.4實驗結果與分析148

11.4.1變異方式選擇機率動態調整149

11.4.2與模擬退火算法的比較150

第12章平均視距最小路徑規劃151

12.1單目標問題的多目標化151

12.2基於多目標化的平均視距最小路徑規劃方法153

12.2.1選擇機制153

12.2.2Archive153

12.2.3自適應調整變異運算元153

12.2.4算法描述154

12.3實驗結果154

第13章可視覆蓋最小最短路徑規劃157

13.1多權最短路徑問題概述157

13.2多目標進化算法159

13.2.1概述159

13.2.2多目標Memetic算法160

13.2.3多目標最佳化性能評估方法162

13.2.4超體積在搜尋算法中的套用166

13.3基於混合進化算法的可視覆蓋最小最短路徑168

13.3.1局部搜尋方法169

13.3.2Archive169

13.3.3算法描述170

13.3.4實驗結果171

13.4基於超體積的可視覆蓋最小最短路徑進化算法174

13.4.1參考點的選擇175

13.4.2超體積貢獻175

13.4.3選擇與種群更新175

13.4.4算法描述176

13.4.5與其他方法比較177

13.4.6實驗結果179

參考文獻193"