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矢量地图叠加分析在实际场景使用中经常需要处理各种大规模复杂空间数据,因此算法整体分析效率的提升尤其重要.该文重点针对较大多边形对象和大量较小多边形对象的叠加分析使用场景,提出了一种有较强针对性的基于非均匀多级网格索引的矢量地图叠加分析(Non-uniform Multi-level Grid Index Overlay,NMGIO)算法,包括索引构建、网格过滤、叠加计算、拓扑构面4个步骤,通过对待分析数据集和叠加对象双向建立非均匀多级网格索引,利用数据的空间分布特点从根本上提升叠加分析效率.同时给出了算法整体时间复杂度和由C++语言实现的原型系统叠加分析效果验证. 相似文献
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GIS支持下的道路对县域人口分布的影响——以沛县为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以2004年江苏省沛县村级人口数据为基础,采用GIS空间分析的方法综合研究了道路对人口分布的影响。首先,运用泰森多边形做边界替代,计算出各行政村的人口密度,经过探索性数据分析,选取最优模型——指数模型对人口密度进行普通克里格插值,结果表明沛县人口密度的高值区域呈现为东北——西南的带状分布,其形状表现为块状集聚,带状延伸的特点。然后,建立道路1 000 m以内的缓冲区,基于运用缓冲区人口模拟函数得出缓冲区内的人口密度,运用GCAWI法,对人口数据进行格网化处理,得到道路人口密度图,结果显示沛县大部分人口集聚在距道路0～300 m的缓冲区范围内。通过对两种方法的对比,发现GCAWI法得出的结果更符合人口分布的实际情况。 相似文献
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探讨了基于作息空间思想的人口统计数据空间化方法。定义居住和工作的活动空间范围为作息空间,并结合土地利用类型数据和泰森多边形构建了作息空间,以作息空间人口密度作为人口空间分布的表达方式。对辽宁省2005年人口统计数据进行了实例分析,精度优于传统的面积权重内插法,结果的地图渲染能够表现受自然因素和社会经济因素影响的人口分布特征。该方法不涉及复杂的权重计算过程,也可以避免主观因素的干扰,简单易行,有较强的实用性。 相似文献
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简单要素模型下多边形叠置分析算法 总被引：1，自引：0，他引：1
现有的矢量空间叠置分析多采用拓扑模型,要求建立完整的数据拓扑关系。该文采用简单要素模型,以多边形叠置交运算为例,介绍简单要素模型下空间叠置分析的具体实现,着重讨论多边形交运算的交替搜索算法,在线段求交中对连续出入点、重交点等特殊数据进行处理。在实际应用中,该算法可较好解决大规模复杂数据层的叠置交运算,比同规模的拓扑叠置运算效率高。 相似文献
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GPU加速的多边形叠加分析 总被引：2，自引：0，他引：2
叠加分析是地理信息系统最重要的分析功能之一,对多边形图层进行叠加分析要花费大量时间。为此,将GPU用于多边形叠加分析过程中的MBR过滤及多边形剪裁两个阶段。对MBR过滤阶段,提出了基于GPU的通过直方图及并行前置和实现的MBR过滤算法。对多边形剪裁阶段,通过改进Weiler-Atherton算法,使用新的焦点插入方法和简化的出入点标记算法,并结合并行前置和算法,提出了基于GPU的多边形剪裁算法。对实现过程中可能出现的负载不均衡情况,给出了基于动态规划的负载均衡方法。通过对这些算法的应用,实现对过滤阶段及精炼阶段的加速。实验结果表明,基于GPU的MBR过滤方法相对CPU实现的加速比为3.8,而基于GPU的多边形剪裁的速度比CPU实现快3.4倍。整体上,与CPU实现相比,GPU加速的多边形叠加提供了3倍以上的加速比。 相似文献
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多边形是GIS研究和应用中使用最频繁的几何对象,该文描述了基于简单要素模型的任意多边形分割算法。从计算几何出发,结合GIS空间数据的特点,将基于简单要素模型的多边形分割算法设计为:1)对多边形及分割线的边界排序,基于扫描线及外包矩形检测查找可能相交的线段,提高相交线段的搜索效率;2)计算交点生成结点信息(包括交点坐标、线号及交点的出入),并存储在独立的单向链表中;3)根据结点链表和原多边形坐标搜索结果多边形。该算法能够分割任意简单多边形(凹凸、曲线边界和带洞的多边形)以及有共享边的多边形。最后在MapGIS7.0平台上,实现了基于简单要素类的多边形分割功能。 相似文献
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利用缓冲区边界曲线上各点距缓冲目标距离相等的性质,建立一种基于矢量追踪思想的缓冲区生成方法.提出并探讨了以下优化技术:进行缓冲目标弧段重采样;扩展弧段数据结构以提高点、弧距离计算的效率;闭合边界追踪过程中采用折半逼近的追踪策略并进行动态数据压缩;对缓冲目标集合进行自适应分组和运用分治算法等.结果表明.该算法在内存占用、计算精度等方面具有优势,其计算效率亦可满足一般的GIS应用需求;此外,该算法中边界追踪的思想可以推广应用于空间分析算法设计中. 相似文献
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地图叠加分析是一种计算密集型算法,并行化计算是加快算法执行速度的一种有效方法。该文研究分布式环境下的点面图层并行化叠加分析方法与实现。首先根据点面叠加的特点设置并行数据分解的方式,基于分治法分解空间数据,在并行系统下将地理要素分而治之。然后引入双层索引的并行叠加机制,一是对面图层根据Hilbert空间索引的排序方式分发数据,二是对点图层建立四叉树索引,对每一个进行相交运算的多边形进行快速过滤和求交。最后在Linux集群系统下实现该并行算法,其一利用MPI分布式计算环境实现在整体计算框架下的消息通讯模式的并行,其二在每个子节点中实现基于多核OpenMP工具的本地并行化。结果表明,利用双层空间索引分治的方法可实现并行数据分块,各子节点实现独立计算,减少并行系统中的I/O冲突,并行加速比明显。该方法对矢量地图运算的并行化进行了有益的尝试,为大数据时代的空间数据分析提供一种有效的途径。 相似文献
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空间自相关的可塑性面积单元问题效应 总被引：13，自引：3，他引：10
可塑性面积单元问题(modifiable areal unit problem,MAUP) 效应是对空间数据分析结果产生不确定性影响的主要原因之一,在空间自相关分析中也不例外.本文分别利用网格模拟数据和中国人均GDP实例数据为数据源,以全局Moran's I 系数来探究空间自相关统计中的MAUP效应,分析结果表明,变量的空间自相关程度依赖于空间的粒度大小与单元的划分方法,但空间单元的变化与自相关性并不存在某种函数关系.因此,在进行空间自相关研究时必须选择合适的地理单元的粒度大小和分区.最后本文给出一种基于地统计内插方法来降低MAUP对空间自相关分析影响. 相似文献
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地统计法支持的北部湾东部海域沉积物粒径趋势分析 总被引：7，自引：0，他引：7
在北部湾东部海域采集表层沉积物71 个, 通过粒度分析获得其粒度参数(平均粒径、分选系数、偏态), 用克里格插值法将不规则采样站位的粒度参数内插为规则网格分布的相应粒度参数。采用地统计法分析其空间相关性, 计算度量空间相关性范围的参数, 即半方差图中的变程值。结果表明, 使用地统计分析获得的粒度参数变程值物理意义较为明确, 可作为粒径趋势分析模型的特征距离, 其中分选系数变程值作为特征距离的计算结果与前人的海流、沉积物输运信息更为吻合; 这在一定程度上消除了传统方法(试算法或经验估计法) 获取特征 距离可能造成的模型计算误差。采用不同间距插值时得到的粒径趋势矢量具有不同的空间分 辨率, 其中高分辨率的细化图所反映的海底沉积物净输运趋势与余流和环流等所反映的沉积物输运细节特征吻合较好, 低分辨率的概化图可大致反映该区域沉积物的总体输运趋势。地统计分析的结果对未来研究工作中采样间距的选取也具有指导意义。 相似文献
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探索性空间分析及其与GIS集成模式探讨 总被引：3，自引：1，他引：2
探索性空间分析基于让数据说话的理念,可以避免野值或非典型观测值的误导。在对探索性空间分析的基本原理和概念界定的基础上,探讨交互式和动态空间数据分析、地学可视化及可视化空间分布、确认性空间分析、空间数据挖掘等探索性空间分析的主要技术。由于统计分析软件和GIS的数据格式差异很大,直接将二者简单集成存在一定困难,因此切实可行的集成方式是采用对象连接和嵌入(OLE)技术,分别调用统计分析软件的探索性分析功能(或者函数)以及GIS的地图显示和空间分析功能,并进行必要开发,实现二者的集成。最后对探索性空间分析的发展方向进行展望。 相似文献
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从语义属性、几何形态等方面对典型城市空间格局要素进行定量化抽取及特征分析,总结归纳出城市空间格局要素间的关联特征。在此基础上,将POI数据进行分类,设计了基于平面核密度估计算法、空间聚类与双重密度因子分析分析算法,并以南京市为例,通过栅格叠加计算，提取边界，分类渲染以及栅格重分类等步骤,实现南京城市空间格局及商业中心抽取。结果发现城市商业中心有效地反映了城市空间总体格局的区域分布，提取出的南京市商业中心基本符合2000—2020年的南京市总体规划，但文本并不能直接体现城市各商业中心的定位，城市中除了主城区这个集聚且组团的单中心商业模式，各个县城、开发区、高新区都有各自形成的商业中心，符合城市的多商业模式。较传统的城市商业空间研究来说，基于POI数据的定量研究对城市总体格局及商业空间的认知更为精细，有助于商业中心的识别及行业特征的分析，便于政府部门对现有规划功能区的发展方向进行调整，使得不同功能区空间结构与特征关系更加合理。 相似文献
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基于空间聚类分析的福建省各县市经济发展水平研究 总被引：2，自引：0，他引：2
将空间坐标和属性特征有机地结合起来,给出空间距离的定义,提出位置与属性一体化的空间聚类方法——基于空间距离的K-均值聚类法,利用M atlab编写其算法程序。同时以福建省各县市经济发展水平的类型划分作为研究实例,首先选取反映社会经济发展水平的8项指标,并利用G IS技术提取各县市的重心位置坐标,再利用该空间聚类算法将福建省各县市的经济发展水平聚类为5类,结果表明此算法能够综合考虑空间位置邻近性和属性特征相似性的聚类要求,对福建区域可持续发展有一定的指导意义。 相似文献
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空间信息分析技术 总被引：31，自引：5，他引：26
在GIS技术日趋成熟和空间数据极大丰富的今天,通过分析空间数据探索空间过程机理正变得日益迫切。空间信息分析技术至少包括以下六个主要方面:(1)空间数据获取和预处理;(2)属性数据空间化和空间尺度转换;(3)空间信息探索分析;(4)地统计;(5)格数据分析;(6)复杂信息反演和预报。本文提出了解决具体应用问题一般的空间数据分析计算、结果解释和反馈程序。认为空间过程的一般共性和作为共同的研究对象,各种不同的方法技术最终可能导致空间数学(spatialmathematics)的产生,同时发展鲁棒的空间分析软件包对于普及空间数学是必要的。 相似文献
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基于社会网络理论的旅游系统空间结构优化研究 总被引：17，自引：3，他引：14
基于交通网络和旅游资源禀赋的旅游系统空间结构研究具有一定欠缺性。借鉴Shih研究成果,基于旅游者行走游线和旅游流量,分析社会网络理论的程度中心性、接近中心性和中介中心性3个指标作为衡量区域旅游进出通道和中心性、可进入性和旅游集散中心的意义,将目的地划分为区域旅游核心区、缓冲区和边缘区,并对区域旅游分工和设施配备要求提供理论指导。旅游核心区应配备旅游中心、信息中心和口岸交通设施,旅游缓冲区应加强旅游景区建设,旅游边缘区在加强景区建设的同时还应强化宣传工作。探讨旅游系统空间结构的影响因素及其优化措施,并对福建进行实证研究。 相似文献
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市域空间发展类型区划分的方法探讨 ——-以江苏省仪征市为例 总被引：9，自引：4，他引：5
市域空间发展类型区划分是新时期我国从空间管治角度落实科学发展观的重要举措。 这一工作一方面是我国既有区划工作的延续,另一方面又隐含着重大的方法论创新的内在需 求,即需要由原来的基于均质区域背景的区划论升格为基于均质区域与功能区域并重的新的区划论。为此,我们专门开发了适合于空间发展类型区划分的信息系统(SPIS),以解决不同类型因子的空间赋值以及分值迭加问题,尤其是侧重解决不同等级、不同形态的服务设施, 基于路网结构的不同类型、不同方式、不同半径的空间扩散的技术实现问题,在此基础上首次提出了空间发展类型区划分的指标判别法和指标迭加法,并以仪征为例进行了空间发展类型区划分的有效尝试。由于以自己开发的专用软件为定量分析工具,故整个区划过程公开透明,提供了从原始资料的收集、整理、分析、系统处理、多方案比较的动态分析过程,从而为空间发展类型区划分的科学性、规范性,以及有深度的定量分析提供了方法论角度的探索。 相似文献
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多尺度空间单元区域划分方法 总被引：20，自引：0，他引：20
传统空间单元的区域划分通常仅以属性数据作为划分依据，而对单元之间空间依赖关系考虑不周。在尺度空间理论基础上，提出多尺度空间单元区域划分方法，在考虑空间单元属性信息的同时，增加了空间单元的相互依赖关系，使得在空间尺度在由小变大过程中，具有高度空间相互依赖关系的空间单元相互融合，得到不同空间尺度下的区域划分。以江苏省从1978年到1995年的18年社会经济发展数据为基础，进行了全省社会经济发展水平的区域划分的试验，结果表明与实际发展水平的分布情况相吻合。 相似文献
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传统的经济重心求算方法中忽略了经济发展的辐射效应及城市化过程产生的聚集效应和邻近效应,特别是地形对经济发展的影响。该文提出了基于GIS和Delaunay三角形的新的研究方法,通过空间插值Cokriging算法以及对空间点集的平面剖分并结合GIS进行多重迭代运算,在一定程度上解决了传统算法中存在的不足。以2005年四川省各县市的国民生产总值为例,简要阐述了研究方法的技术流程,为以后人口重心、耕地重心等其他社会评价指标重心的研究提供了新方法。 相似文献