《Voronoi鄰近的空間資料庫表達與計算》是依託昆明理工大學，由李佳田擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Voronoi鄰近的空間資料庫表達與計算
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李佳田
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Voronoi鄰近是空間分析、空間推理及空間數據挖掘領域一個非常重要與活躍的主題。相對於Voronoi鄰近的概念建模研究，其具體實現所需的支撐結構與算法研究則嚴重滯後，特別是在空間資料庫領域幾乎處於空白狀態。本課題依據空間剖分原理及過濾/精煉計算策略，探索空間資料庫環境下的Voronoi鄰近表達結構與計算方法。在時空複雜層面，解決以下三個問題：(1)Voronoi鄰近的縫隙表達結構與空間索引構建方法；(2)Voronoi鄰近關係與拓撲空間關係一體計算模型；(3)基於部分Voronoi圖的完備Voronoi鄰近提取算法。顧及原型系統的可移植性，在具體實現層面，將Voronoi鄰近操作運算元與查詢最佳化處理方法構造為空間資料庫的中間件形式。課題以大數據量計算為背景，闡明Voronoi鄰近的簡化表達方法與局部提取計算過程，研究成果對發展GIS Voronoi空間數據模型的理論與方法具有重要價值。
結題摘要
(1) Voronoi鄰近空間索引構建方法，提出一種基於約束Delaunay三角網的Voronoi鄰近空間索引構建方法。針對二維空間中離散目標的Voronoi鄰近查詢，提出基於約束Delaunay三角剖分的Voronoi鄰近隙縫表達結構-UnitsDelaunay。基本思路是在二維歐氏空間中，在Delaunay三角網空間剖分下，求得離散面目標集的“補”，然後以三角形鄰近為約束條件，對“補”進行重新分類，合併及數據結構表達，形成空間目標集與Voronoi鄰近關係區域相結合的空間剖分結構-UnitsDelauany。 (2)變速Voronoi圖及其構建算法，套用中，由於普通Voronoi圖及權重Voronoi圖以速度恆定為前提並忽略諸多條件，導致Voronoi圖不能較好地反映實際情況或描述自然現象，使Voronoi圖的適用性受到限制。提出一種在變化權值作用下的變速Voronoi圖及其構建算法。在算法描述上僅是以單因素的高程變化為例，意在較為基礎地給出變速Voronoi圖的典型構建過程。在實際套用中，可結合需要進行擴展。 (3)球面Delaunay三角網透視投影算法，SDTIN的投影拼接算法將目標間Voronoi鄰近關係通過平面DTIN表達，適用於開、閉兩種類型曲面的表面構建，具有較高的效率。提出一種基於透視投影模型的SDTIN整體構建算法，其可以避免拼接問題，提高算法的效率與適用性。此外，在數據範圍上，算法也可用於構建球面局部Delaunay三角網；在構網類型上，可向球面約束Delaunay三角網擴展。 (4) Voronoi鄰近查詢軟體原型，顧及功能的可移植性，將原型系統實現為“Voronoi鄰近查詢處理中間件”層，由中間件來封裝空間索引建立、Voronoi鄰近提取等算法，並對外提供接口，增強空間資料庫系統的Voronoi鄰近查詢處理能力。課題組成員將研發的Voronoi鄰近計算中間件搭建在某系統之上，通過提供的接口，實現地物要素間的Voronoi鄰近查詢，並擴展了自適應Voronoi鄰近視窗查詢。通過此次的初步套用與討論，一致認為Voronoi鄰近具有廣泛的套用潛力有待更加深入地挖掘。 (5) 發表文章7篇，其中EI檢索4篇。培養碩士研究生7人，其中，3人繼續攻讀本專業博士學位。
