利用GIS与线性规划学校最优学区划分

利用运筹学线性规划方法,在GIS软件支持下进行中小学最优学区划分。以就近入学为目标,依据学校、居民点及道路网络构建最优学区划分的整型规划模型,利用ArcGIS 10软件开发了最优学区划分工具。实验表明,优化模型能获得最优目标,且效率较高,所开发的优化工具使用简便,实用性强。     

一种求解学区划分问题的混合启发式算法

针对目前求解学区划分问题算法搜索过程缺乏记忆,搜索效率不高,容易陷入局部最优而收敛慢等问题,该文提出一种多启动(M)框架下,迭代禁忌搜索(ITS)算法与模拟退火(SA)算法混合的M-ITS-SA算法。该算法包括构造初始解、禁忌搜索、SA算法优化与求解等。运用K-Medoids模型对学校分组后,采用M-ITS-SA算法对学区进行划分与优化,并从多个分区方案中求解最优分区方案。学区划分实验结果表明:该文提出的M-ITS-SA算法能够保证分区的空间连续性,适用于单校和多校划片,并在入学总距离上与混合元启发算法(M-ILS-SPP)保持相当的同时,大大降低了超额招生人数和总用时,具有良好的寻优能力和收敛性,优于M-ILS-SPP算法。     

基于权籍调查数据的小学施教区划分评价

不动产权籍调查数据的出现为教育资源空间分布和可达性分析提供了更多的选择.以无锡市梁溪区为研究区域,结合权籍调查数据和施教区信息,利用创建泰森多边形、多环缓冲区等分析工具,引入距离户数累积频率指标,对3所小学进行实例分析.研究认为,利用权籍调查数据,以幢级别的空间尺度、户室级别的属性特征,结合施教区(学区)的具体划分,使用距离户数累积频率指标,能够翔实可靠地分析和评价施教区划分的合理性,并依此得出优化的具体方向.     

基于地理国情监测成果的学区一张图设计与实现

以地理国情监测成果为基础,针对市民关于学区划分信息的查询需求,设计学区划分一张图,以方便市民对当地学区划分信息的直观了解。此次实践是地理国情监测成果应用的一次尝试,是与民生需要的一次对接,能够为我国测绘行业成果应用提供借鉴。     

利用Minkowski距离逼近道路网络距离算法研究

道路网络背景下的距离度量（如道路网络距离、旅行时间）是在空间分析或空间统计过程中常用的距离度量,但在科研过程中由于道路数据的可获得性和精度等方面的限制,该类距离的计算可能较为困难。Minkowski距离函数是欧氏空间中的广义距离函数,其参数p值的不同代表着对空间不同的度量。利用Minkowski的通用性和灵活性（参数p不同的取值）,研究如何更好地逼近道路网络距离。同时,探索不同道路网络的部分计量特征（如密度、弯曲度等）与最优p值之间的关系。实验证明,相对于最常用的欧氏距离度量,优选p值后的Minkowski距离函数能够更大程度上逼近道路距离。而通过对道路网络计量特征与最优p值之间的关系的分析,指出了弯曲度与最优p值之间的对应关系,它对于p值的选择具有重要的指导意义。此外,为了验证Minkowski距离逼近算法的可行性,以地理加权回归分析为例,通过对比传统的欧氏距离度量、最优Minkowski距离度量和道路网络距离（旅行时间）对模型解算结果的影响,指出优选后Minkowski距离一定程度上更接近于采用旅行时间对模型解算的结果。     

顾及地形起伏的步行最优路径分析算法

将行人的生理因素与GIS路径分析有机结合起来,根据生理学研究进展,建立了步行体能消耗计算模型,并提出了基于坡度转换的等效水平距离计算原则,从而将三维空间距离转换为等体能消耗平面距离,实现了顾及地形起伏的最优路径算法。实验结果表明,该算法具有兼顾坡度与距离关系的优势,提高了路径分析方法的有效性。     

粤港澳大湾区旅游景点可达性时空格局演变

粤港澳大湾区以打造成世界级城市群为目标,在大力发展区域经济的同时,也十分重视旅游业的发展.其中旅游景点可达性,是制约旅游经济区域平衡发展和可持续发展的一大难题.为促进粤港澳大湾区旅游交通的便捷程度,推进粤港澳大湾区旅游业一体化发展,本文以粤港澳大湾区为研究区,以研究区内的国家A级景区为研究单元,采用最短时间成本距离模型...     

复杂地理环境下基于障碍距离的最短路径寻优算法

针对复杂地理环境下最短路径寻优问题,文章设计了基于障碍距离的优化算法。算法引入了地表距离、障碍距离等概念,综合考虑了地理空间高程、坡度、障碍物等空间信息,以适合于复杂地形条件下目标间距离计算;在对目标地理空间网络化基础上,通过确定搜索空间、搜索方向、网络弧段权值等,构建完整的网络拓扑关系网;应用遗传算法进行最优线路寻优,最后通过实验验证了算法的可行性。     

多距离模式的长沙某医院服务范围空间分析

对长沙市某医院2016年1~3月份的就诊患者地址数据进行地理编码及可视化处理,采用欧式距离、曼哈顿距离、道路距离、最短行驶时间方法分析不同距离模式下患者到该医院就医的空间分布状况;另外,结合分位数评价指标定量分析3种距离模式下服务半径和服务面积的异同以及影响该医院服务范围的因素,分析得到该医院的服务范围呈中心辐射状,主要服务半径较小(约8 km),服务辐射范围在150 km~2以内,且受距离成本、时间成本和地形要素影响明显。     

校车最优路径规划算法

提出一个基于GIS网络分析的校车路径方案规划算法。算法采用Dijkstra最短路径算法结合道路网络拓扑分析。以高效利用各种资源为目的,通过限制搜索范围提高算法效率,并用空间分析选择最佳起始节点,计算将学区内路网上各乘车节点处的学生送至学校的最优路径方案。实验结果验证了该算法的高效性和有用性。     

一种复杂地理环境越野通行路径寻优算法

设计了基于障碍距离的优化算法,解决突发事件应急联动中复杂地理环境下最短路径的寻优求解问题。在详细分析地理空间高程、坡度、障碍物等空间信息的基础上,通过计算搜索空间、搜索方向和网络弧段权值构建网络拓扑关系网,并利用遗传算法对最优路径进行寻优求解。     

运用人工鱼群算法的3D扫描碎片重建探究

针对传统三维碎片拼接匹配过程中依赖单一特征及存在误差累积的问题，提出了一种运用鱼群算法的全局最优匹配方法。该方法先对碎片点云数据进行多特征提取，结合纹理、专家经验信息对混合在一起的多种类型碎片进行粗糙集分类，之后采用鱼群算法的最优解求得最佳匹配方案。实例验证所提全局匹配方法具有能力强、与初始位置无关及较强的稳健性等特点，为三维碎片的全局匹配提供了一种有效的解决方案。     

地形特征提取的一种简易算法

地形特征作为基本地理要素,从DEM数据中提取其隐含的地形结构信息是非常重要的。本方法采用距离倒数加权法建立格网DEM,提出一种直接比较高程值来提取地形特征的简易算法,并利用差分算法计算坡度和坡向,通过V isual C++软件平台,编程实现格网DEM地形特征的自动提取,进行三维立体显示。该算法易于编程实现,数据结构简单,程序运行效率高,提取结果与真实地形基本拟合。     

改进的K-means算法在校车站点布局中的应用

校车站点布局问题是一种典型的设施选址问题。大多数设施选址问题均属于区域选址,将设施选址限定在一定空间范围内,其方法并不适用于需要将位置固定在道路上的校车站点布局问题。因此,为保证生成的站点分布在路网上,且学生到站点的步行距离较短,提出了一种改进的K-means聚类算法,以一定范围内密度最大的点为初始类中心,在逐次迭代中将类中心投影到路网上,进而聚类得到校车站点。与传统的利用最大最小距离法的改进方式进行对比发现,在相同的站点间最小间距下,基于密度法改进初始类中心的K-means算法使得学生到车站总步行距离较短,且迭代次数明显减少。该方法还可适用于超市班车站点选址、物流配送点选址等问题。     

利用偏度平衡自动提取机载LiDAR点云城区道路

针对机载LiDAR点云提取城区道路自动化程度低以及提取道路网不完整的问题,提出一种基于偏度平衡算法自动提取城区道路的方法。首先,计算末次回波点云中邻近点的坡度,依据城市道路设计标准选择坡度阈值,分离非地面点并获得初始道路点云;然后,利用偏度平衡算法计算出最优强度阈值,滤除非道路点,再结合道路与停车场的空间位置关系,通过点距精化初始道路点云;最后,对道路区域进行细化和平滑,得到道路中心线。通过定量分析及对比实验,该方法能够自动地从LiDAR点云中提取出较为完整的道路网。     

基于语义Web的地理服务发现框架

在传统Web服务发现架构中,仅凭接口参数的结构化相似度计算匹配方法远远不能满足复杂地理服务的发现需求。本文结合语义Web知识,设计了地理服务发现框架,框架支持地理服务语义化描述、带有语义信息的服务注册、基于语义推理的服务发现。其中,服务匹配算法是服务发现的关键,本文基于传统的四级匹配算法,提出采用分级匹配思想,并在I/O匹配中利用本体分类树,将本体相似度求解转换为分类树中节点距离求解的方法的地理服务发现匹配算法。实例证明,改进的算法不但能区分匹配等级,而且能区分同一匹配等级之间的相似度大小,能较好地满足地理服务的发现的需求。     

基于方向和距离关系的复合空间查询

利用四叉树索引,提出一种基于方向和距离关系的复合空间查询算法.其基本思路是：计算给定的方向区域和距离范围之间的交S,借助四叉树索引快速查找其MBR（Minimum Bounding Rectangle）被S包含或与S相交的空间对象,构成候选集,从候选集中删除不符合给定方向和距离关系的空间对象,得到查询结果.实验表明,算法具有较好的空间查询性能.     

最优路径的无人机影像拼接

SIFT算法是基于尺度空间的特征匹配方法,该算法为每个关键点指定了方向参数,具备旋转不变性,对图像倾斜的适应性很强.本文采用SIFT算法对无人机图像提取特征点,利用欧氏距离粗匹配,通过距离中误差精匹配.在对拼接误差原因分析的基础上,提出了采用最优路径的拼接方法来降低误差.     

基于K-means聚类距离准则的R树结点分配算法研究

对于空间数据库,R树索引是非常有效的空间索引。本文针对R树的结点分配算法存在的不足,提出了一种新的结点分配算法—基于K-means聚类距离最小的R树结点分配算法。研究结果表明,新的分配算法比原始的算法,产生的虚结点的最小约束矩形具有更少的空白区域,较明显地提高了空间查询的效率。