宋涛[1]2003年在《矢量GIS中模糊地理区域地理信息不确定性的研究》文中研究指明区域是GIS的基本单元之一，对于区域的分析在GIS分析中占有相当大的比重。但是这类实体在抽象描述为GIS的空间目标时难以避免地会带有一定程度的不确定性，这种不确定性指的是在进行抽象描述时随之产生的误差、不精确性、模糊性和含混性等不确定性因素。然而，对于地理信息不确定性的研究却是相当必要的，因为它在很大程度上决定了GIS中对于地理实体的表达和分析的精确程度，所以对于地理信息不确定性的研究是GIS基础理论中一个重要的研究方面。 现实世界中的区域型地理实体大致可以分为两类：有明确空间范围的地理区域和无明确空间范围的地理区域。 对于有明确空间范围的地理区域，其不确定性主要来自于定位区域边界时的随机误差，可以通过研究并总结出其误差模型来给出这类区域实体的不确定性模型。然而现实世界中也存在大量的无明确空间范围的模糊地理区域，这类区域的边界往往难以测定，其不确定性也因为源自很多方面而难以控制，但是这类区域在GIS分析中却也是相当重要的，所以必须研究模糊地理区域的不确定性并给出合理的位置和属性不确定性模型。 因此，本论文基于矢量GIS，利用模糊数学、测量平差等知识，主要研究了如何建立模糊地理区域的位置和属性不确定性模型以及在建立地理信息不确定性模型后如何进行和模糊地理区域相关的空间拓扑关系分析。本论文首先对模糊地理区域建立合理的数学模型和空间表达，然后拓展建立确定性地理区域的位置不确定性模型的方法建立模糊地理区域的位置不确定性模型，接着本论文讨论了如何建立模糊地理区域的属性不确定性模型，在建立了模糊地理区域的位置和属性不确定性模型的基础上本论文讨论了如何进行和模糊地理区域相关的空间拓扑关系分析，最后本论文给出了建立模糊地理区域的位置和属性不确定性模型的实际算例。
胡圣武[2]2004年在《基于模糊理论的GIS质量评价与可靠性分析》文中进行了进一步梳理GIS的不确定性是当前GIS理论研究的热点和难点,目前国内外对此进行了大量的研究,投入了大量的物力和财力,取得了丰富的成果,但这些成果大部分是基于随机性的不确定性,采取基于概率统计的方法。但随着人们对不确定性的认识,人们发现GIS不仅含有随机性的不确定性而且也含有模糊性的不确定性,因此如何研究削弱和控制GIS的模糊不确定性的理论和方法也成为GIS不确定性理论的一个重要部分。随着GIS的发展,其应用也得到了推广,GIS及GIS产品已经从科研院所走向千家万户,GIS已经作为一种商品常与人们打交道。要使GIS这种商品真正走向市场化和产业化,提供可靠性指标已成为一个必备条件,如何在模糊不确定性基础之上研究GIS的可靠消息指标,给出GIS产品真正的和科学的可靠性指标对GIS的发展有着深远意义。本文以模糊理论为主要理论依据,来研究人们还未引起高度重视的模糊性的不确定性在GIS数据以及GIS产品的处理和度量方式,实现两个目的,第一,对GIS质量评价采取基于模糊不确定性的一些不同与基于随机性的方法,以达到对GIS质量更严密控制和科学的评价,尽量削弱和控制模糊不确定性。其次,建立对GIS产品基于模糊随机性的可靠性分析的一套初步理论和基本方法,从而对GIS和GIS产品给出一个用户和开发都满意的、真正的和科学的可靠性分析。本文详细论证了GIS存在着模糊不确定性,并运用模糊集和粗集两种理论来研究和处理GIS中的模糊不确定性;对GIS产品质量用模糊理论进行评价以体现出GIS产品的模糊不确定性,从而真正得到GIS产品质量,实现GIS产品的质量控制;基于GIS及GIS产品的特性提出了运用可靠性工程理论和模糊理论相结合来研究其可靠性,实现GIS及GIS产品的模糊可靠性分析;本文对GIS及GIS产品主要采用叁角模糊数和梯形模糊数以及模糊故障树方法进行了可靠性分析。本论文研究的主要成果如下:(1)系统归纳和分析了GIS基于随机不确定性的处理。回顾了人类对不确定性的认识,介绍了与不确定性相关的概念;分析了GIS中随机不确定性存在的来源,总结了随机不确定性处理的理论和方法,总结了GIS中点、线、面叁种实体的处理概况。(2)深入地研究了GIS中的模糊不确定性。主要从GIS构成的四个方面即:GIS硬件、GIS软件、GIS数据和GIS的人员,详细地论证GIS存在模糊不确定性,并分析了GIS模糊不确定性的来源,并用实例给以论证。(3)研究了模糊不确定性实体的表示。主要就点、线、面等叁种模糊实体的模糊表示进行了研究,并且研究了模糊实体的性质。(4)研究随机性与模糊性两种不确定性的关系。虽然随机性和模糊性有着本质的区别,但二者不是截然分开的,而是紧密相联系的。(5)研究了基于模糊集理论的模糊不确定性处理。一是从GIS中的常见的实体属性应用隶属度来进行模糊不确定性处理,二是从GIS中的模糊语言出发,运用模糊推理进行研究。(6)研究了基于粗集理论的GIS模糊不确定性处理。用实例分析了用粗集表示GIS模糊不确定性,简单论述了GIS中粗集的操作,用实例分析了粗集对模糊不确定性的处理。(7)深入地研究了用模糊理论对GIS产品进行质量评价。在分析目前GIS产品质量评价方法存在的问题的基础上提出了用模糊理论来对GIS产品的质量进行评价,主要研究了GIS产品中质量评价隶属度的选择和等级确定的一般原则,并运用模糊关系、模糊多层次综合评判和粗集方法进行GIS的质量评价的实例分析。(8)探讨了GIS质量控制的方法:主要是提出了GIS产品的多尺度分析的概念以及粗集用于GIS质量控制的思路和方法。(9)初步建立了GIS模糊可靠性分析的基本理论。主要分析了引入模糊可靠性工程到GIS的理由,并分析了GIS的模糊可靠性,提出了几个基本概念,提出了GIS的模糊可靠性几种基本模型。(10)GIS的模糊可靠性分析。主要运用叁角模糊数和梯形模糊数用基本可靠性模型进行了GIS的可靠性分析。(11)GIS的模糊故障树分析。主要就模糊故障树的基本理论进行了介绍,并用于GIS的可靠性分析,介绍了分析的步骤,并用实例进行了分析。
宋涛[3]2006年在《矢量GIS中模糊线元的位置不确定性研究》文中研究说明地理信息不确定性是GIS基础理论中一个重要的研究方面,当前对于地理信息不确定性的研究主要集中在确定性地理实体上,而对于没有明确空间范围定义的模糊地理实体则研究较少。同时,地理信息不确定性根据GIS中的数据组织形式大致有位置不确定性和属性不确定性两个方面,而由于在GIS的数据组织中属性数据和位置数据的密切联系,属性不确定性往往取决于位置不确定性,因此研究位置不确定性是研究地理信息不确定性的关键所在。基于矢量GIS,利用模糊数学、测量平差等知识,提出一个“扩展ε-band”方法来建立模糊线元的位置不确定性模型。
孙平安[4]2006年在《吉林西部农业生态环境数字信息系统研究》文中研究表明本文以“数字地球”理论为出发点,结合生态环境科学的具体研究方法,创建了农业生态环境系统的信息模型,并在此基础上进行了数字信息系统的总体设计,将数字信息系统的开发建立在各信息模块建设的基础上,最后通过系统集成方案,将各信息模块及其功能纳入到了统一的工程体系中,建立了吉林西部农业生态环境数字信息系统,并完成了农业资源可持续利用综合研究的应用实例。该数字信息系统以空间数据管理和环境模拟分析为核心功能,解决了传统生态环境研究中普遍存在的信息容量少、数据共享困难、可视化和自动化程度较低等问题,可为吉林西部的农业生态环境的评价、预测、仿真优化等连续的系列性研究提供空间数据、指标体系、环境模拟模型及一体化操作平台。
许从余[5]2011年在《土地利用数据质量控制与评价体系研究》文中提出第二次全国土地调查成果的重要体现和应用基础是国家、省、市、县四级土地利用数据库,它们的建成将为国土资源日常管理与决策提供重要的基础数据,而数据质量是影响数据库成果应用关键因素,错误和不可靠的数据势必导致错误决策,甚至造成巨大损失。因此,如何保证数据质量,并对数据质量做出科学可靠的评价,成为了我们重点关注的问题。本文的研究目标是考虑土地利用数据存在的误差和不确定性,建立有效的土地利用数据质量控制体系,设计科学可靠的土地利用数据质量评价模型与方案。针对以上目标,论文着重在下面几个方面进行了研究：1.探讨了空间数据不确定性理论,空间数据不可避免的会存在不确定性,并对数据质量的影响,分析了空间数据不确定性的各种来源,并介绍了几种常见的不确定性模型以及位置不确定性和属性不确定性的处理方法。2.通过分析第二次全国土地调查中土地利用数据制作生产流程的各个环节,分析其中存在会导致质量精度下降的问题,提出有效方法从位置精度、属性精度、拓扑关系正确性、数据完整性方面对土地利用数据质量进行控制,建立了土地利用数据总体质量控制方法、过程质量控制方法及结果质量检查方案,从而达到制作出质量稳定可靠,满足国家标准的土地利用数据。3.分析传统的加权平均、缺陷扣分法所存在的局限性和不足,将模糊理论引入土地利用数据质量评价中,从空间数据质量元素、评价等级、评价因子等几个方面入手,分析土地利用数据各质量元素、评价因子所占比重,建立土地利用数据质量多层次模糊综合评价模型。4.建立了具体评分标准,确定了质量等级函数隶属度,选择合适的抽样方案,设计实现了具体可操作的土地利用数据质量多层次模糊综合评价方案,并使用该方案对浙江省某县土地利用数据进行质量评价,证明了评价方案的科学性和可靠性。
周湶[6]2004年在《基于GIS的配电网规划智能决策支持系统及其算法研究》文中认为配电网规划工作的复杂性突出表现在具有规模大、不确定、不精细、因素多和涉及领域广的特点,仅仅依靠规划工作者的规划经验进行配电网规划已经远远不能满足现代配电网规划的要求。因此,开发一套配电网规划智能决策系统,不仅可以减轻规划工作人员的劳动强度,而且可从整体上提高配电网规划的科学决策水平,具有重要的学术和现实意义。将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)平台引入配电网规划系统,能够极大地方便规划数据的收集和管理,提高规划人员的劳动生产率,使规划过程更直观、更具有交互性。本文在论述研发的基于GIS的配电网规划智能决策支持系统的基本原理及总体结构方案基础上,着重研究该系统中将GIS用于配电网优化规划的方法。概括起来,本文的工作主要包括以下几部分:(1) 通过对决策支持系统的基本原理分析,提出了基于GIS的配电网规划智能决策支持系统的总体结构方案,主要包括历史信息分析子系统、负荷预测综合分析子系统、变电站规划子系统和配电网网架规划综合分析子系统等。该系统建立在GIS平台基础上,采用面向对象技术实现,包含数据库、模型库、知识库和图形库,信息齐全直观,交互功能强大,体现了理论及计算机工具与专家经验相结合、科学性与实用性相结合的统一。(2) 由于配电网GIS数据库是配电网规划智能决策支持系统的基础,因此,作者通过对配电网络特征的分析,提出了采用矢量模型的配电网规划GIS数据模型;通过将处理对象分层次、分步骤来划分信息图层空间,提出了配电网规划GIS数据库的数据组织方法和建库流程;同时还对配电网规划GIS数据的来源及入库进行了研究。(3) 由于配电网负荷预测是配电网规划智能决策支持系统一项非常重要的工作,因此,作者通过对用于负荷总量预测的灰色预测模型缺陷的分析,提出了灰色模型的背景值改进方法,提高了负荷总量预测精度;通过将GIS应用于配电网空间负荷预测的研究,提出了可操作的预测步骤,并利用GIS图形平台收集待预测区域的各类空间属性信息,将预测结果直观显示在GIS平台上;同时,引入粗糙集理论中的知识库约简方法对小区属性进行约简,建立模糊推理规则进行土地使用的决策,从而克服了模糊规则由专家指定的缺点,提高了空间负荷预测的准确性。(4) 由于变电站的选址模型及算法是基于GIS配电网规划智能决策支持系统的重要环节,因此,作者建立了基于GIS的变电站空间布局模型,并采用多源交替<WP=6>迭代选址法进行求解,得到变电站的备选站址;提出采用模糊层次分析法对上述方法得到的变电站备选站址进行决策级数据融合,可优选出最佳的站址。在选址决策过程中,利用配电网GIS的数据管理和空间分析功能,实现选址所需多种数据的可视化,可为选址工作提供更加全面的指标特征值,大大提高了变电站选址的效率。(5) 由于配电网网架优化规划方法是基于GIS配电网规划智能决策支持系统的重要组成部分,因此,作者在对遗传算法及免疫算法进行研究的基础上,提出一种多种群免疫遗传方法进行配电网网架优化规划,可有效的避免传统遗传算法的某些缺点,提高了算法的效率。同时,在配电网网架优化规划过程中,利用GIS平台提供的空间分析功能(如迭加分析和缓冲区分析等),可以自动识别并绕过地面障碍物(如建筑物及其他一些公用设施),从而得到可行的布线路径,使得网架规划的结果更符合实际。
岳跃[7]2008年在《基于GIS的崩塌地质灾害危险性评价研究》文中认为随着地理信息系统理论的不断完善和技术手段飞速发展,地理信息系统技术已经广泛应用于几乎所有与空间信息有关的领域。特别是进入九十年代以来,大量实用的地理信息系统软件的出现,地理信息系统的应用又得到了进一步加强。同时,我国山区崩塌、滑坡等灾害日益突出,因此,将最新的地理信息系统技术应用到地质灾害研究就显得越来越迫切。本文围绕地质灾害研究中的核心问题——灾害危险性评价,以日本谏早市崩塌地质灾害为例,按照“问题分析—指标体系建立—评价因素在GIS环境的准备—危险性评价数据库建设—危险性评价模型分析评价分析—危险性评价结果的确定和GIS显示”的工作程序,尝试在崩塌危险性评价中融入地理信息系统技术,以解决过去地质灾害危险性评价中效率低、精度差、费时费力等问题,实现崩塌地质灾害的信息化、科学化。取得主要成果与进展有:(1)研究中采用了ESRI最新的ArcGIS9.0版软件作为工具,充分发掘了其中的强大的空间分析功能。成功的将GIS和数量化理论、信息量法较为理想的融合在一起,开展崩塌灾害危险性评价工作。(2)通过利用GIS作为分析工具并结合相关的统计分析方法作为研究手段,获取了谏早市完整的崩塌灾害危险性区划图。(3)研究结果表明,谏早市85%以上的极高度危险区分布在倾斜角度大于30度的范围内;崩塌灾害多易发于倾斜角度大于30度的山体。文章取得的结果表明,基于GIS的崩塌灾害危险性评价与传统的评价方法相比,更加快速、高效,在实现崩塌地质灾害危险性评价向模型化、定量化转变的同时,科学性与准确性得到了大大提高。
邓红艳[8]2006年在《基于保质设计的自动制图综合研究》文中认为地图制图综合历来是地图学中最富挑战性和创造性的研究领域之一，也是地图制图中必须解决而又未能很好解决的难题。作为自动制图综合研究中一个重要而又薄弱的环节，综合质量控制的研究对于有效提高自动制图综合系统的正确率具有重要的意义，本论文在明确制图综合质量问题研究内涵的基础上，尝试性的将保质设计这一机械工业自动化控制领域的新方法引入到制图综合质量问题研究中，并进行了比较详细的研究与实践，主要研究内容和创新点如下： 1、提出了基于保质设计的制图综合框架模型：通过对制图综合信息流及其过程的分析，提出了基于保质设计的制图综合模型框架，并进一步对模型中的质量管理机制进行了分析，同时给出了数学模型，奠定了论文的理论基础。 2、提出了基于数据库的保质设计知识库：针对保质设计制图综合框架中知识库的需求，在分析现有制图综合知识库的基础上，提出了基于数据库的保质设计知识库，该知识库对质量知识进行了有效管理，使知识库具有质量控制与引导机制。 3、针对保质设计制图综合框架中质量功能配置与故障分析的需求，提出了面向制图综合质量控制的数据模型DFQR树和改进的基于自然属性的制图综合区域划分方法：面向制图综合质量控制的数据模型DFQR树的独特之处是通过对传统R树的变形和引入综合操作轴，允许记录制图综合中间结果等，实现了整个制图综合过程质量问题的查询和控制；改进的基于自然属性的制图综合区域划分方法的特点是对数据进行了聚类和基于缓冲区的冲突探测，该方法扩展了索引层次，有效地弥补了原方法的缺点。 4、对制图综合拓扑一致性的评价与保持问题进行了研究，在分析现有拓扑表达方式的基础上，结合制图综合结果拓扑关系检查的需求，提出了一种基于拓扑度量的制图综合检查方法，同时以道路网为例，针对综合过程中拓扑难以保持完全一致的问题，提出了一种基于拓扑相似性的道路网综合模型。 5、提出了基于多维约束空间的制图综合结果评价模型：主要通过无量纲、建立虚拟的多维约束空间等处理将综合结果在同一范围内进行讨论，并把欧氏距离扩展到多维约束空间用来度量质量差以进行质量优劣的比较。通过实验表明，该方法实验获取的结果与图形综合结果完全一致。 6、以线要素综合算法为例进行了综合算法评估研究。 文章最后对研究内容进行了实践检验，开发了基于保质设计的制图综合生产系统。
于佳[9]2008年在《配电网规划优化方法的研究》文中指出配电网规划是电网改造与建设的一个关键环节,它在结构上的最大特点是作为电力网的末端而直接与用户相连,敏锐地反映着用户在安全、优质、经济等方面的用电要求。随着用户对供电可靠性的要求越来越高,配电网络规划越来越得到人们的重视。规划方法的研究也从最初的方案比较和数学优化方法发展到近几年应用比较广泛的现代启发式算法。论文对近几年兴起的仿生优化算法进行了深入的研究,并在配电网GIS环境下,针对配电网规划的特点,将粒子群算法与蚁群算法应用到配电网规划中,以期最大限度地提高电网改造和规划质量,满足配电网建设发展的需要。论文研究的内容包括以下几个部分:(1)地理信息系统是能够收集、管理、查询、分析、操作以及表现与地理相关的数据信息的计算机信息系统,它能够为分析、决策提供重要的支持平台。论文应用GIS管理规划所需的空间数据和属性数据,将需要规划的电网直观地显示于规划人员的面前,使配电网规划实现了可视化,使规划过程更具交互性,并利用GIS的空间分析功能,使变电站选址规划避开了山地、河流等不适宜的位置,规划结果更符合工程实际。(2)将粒子群算法引入到变电站选址优化问题的求解中,并运用惯性权重动态调整策略,有效地平衡了算法的全局和局部搜索能力,从而改善了PSO算法的性能。在变电站选址定容过程中,以GIS数据库为平台,充分考虑地理信息系统对规划站址的影响,尝试把改进的粒子群算法和图形问题相结合,并将其运用到某市变电站选址定容的工程实际中,算例分析结果表明,GIS和改进粒子群算法的结合提高了变电站优化规划过程中得到全局最优解的概率和收敛速度,并实现了规划的可视化。(3)针对变电站选址过程中有诸多不确定的模糊量的特点,论文在获取若干可行待选站址的前提下,提出了一种基于粗集-模糊识别理论的方法,并将其应用到变电站选址的专家优化调整过程中。对影响站址选择的各个因素进行综合考虑,尝试将粗集理论中属性重要度的概念引入到变电站选址评价的权重确定过程中,并研究了运用模糊模式识别理论,确定各选址决策指标和样本数据的优属度的方法。(4)配电网网架规划是一个复杂的非线性组合优化问题,现代启发式算法做为一种新兴的智能优化算法已经逐步得到了重视并开始应用于该领域,但目前各种现代启发式算法仍存在计算速度和收敛性的问题。论文针对基本蚁群算法易陷入局部最优解的缺点,首次提出了一种改进的蚁群算法,它在基本蚁群算法的基础上,通过动态调整信息素挥发因子p来控制其正反馈过程,提高了网络优化规划过程中得到全局最优解的概率和收敛速度。并针对配电网络的辐射性特点,使用生成树算法来指导蚂蚁的搜索过程,可以避免网络辐射性的检验,大大提高算法的优化效率。算例分析显示,在相同参数下,改进蚁群算法的迭代次数明显减少。结果表明,改进蚁群算法提高了电力网络优化规划过程中得到全局最优解的概率和收敛速度。
许辉, 胡圣武, 李长春, 李爱国[10]2005年在《基于模糊不确定性下的空间拓扑关系模型》文中提出拓扑关系是GIS区别其他管理信息系统的一个重要特征,目前GIS的拓扑关系都是在地理实体不存在误差的情况下建立的,实际上地理实体由于多种因素的影响都存在着不确定性.作者论证了地理实体存在不确定性和与之相关的问题,提出了在不确定性下的一种统一的空间拓扑关系模型,指出了在模糊不确定性下空间拓扑关系的进展和进一步研究的内容,如模糊叁维体元的拓扑关系以及研制相应的处理模糊不确定性的GIS软件模块等.
参考文献：
[1]. 矢量GIS中模糊地理区域地理信息不确定性的研究[D]. 宋涛. 西南交通大学. 2003
[2]. 基于模糊理论的GIS质量评价与可靠性分析[D]. 胡圣武. 武汉大学. 2004
[3]. 矢量GIS中模糊线元的位置不确定性研究[J]. 宋涛. 测绘通报. 2006
[4]. 吉林西部农业生态环境数字信息系统研究[D]. 孙平安. 吉林大学. 2006
[5]. 土地利用数据质量控制与评价体系研究[D]. 许从余. 浙江大学. 2011
[6]. 基于GIS的配电网规划智能决策支持系统及其算法研究[D]. 周湶. 重庆大学. 2004
[7]. 基于GIS的崩塌地质灾害危险性评价研究[D]. 岳跃. 同济大学. 2008
[8]. 基于保质设计的自动制图综合研究[D]. 邓红艳. 解放军信息工程大学. 2006
[9]. 配电网规划优化方法的研究[D]. 于佳. 沈阳农业大学. 2008
[10]. 基于模糊不确定性下的空间拓扑关系模型[J]. 许辉, 胡圣武, 李长春, 李爱国. 河南理工大学学报(自然科学版). 2005
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