路段空间影响力评价算法研究

论文摘要

随着现代交通的飞速发展,城市路网信息也变得十分复杂,现实生活中人们对基于路网的地理信息应用需求日益强烈,其相关方向的问题也引起了众多空间数据库研究者的关注。在空间数据库领域,空间位置的影响力评价与查询是一个经典问题,现有的空间位置影响力研究针对一个空间点对象。本文提出路段空间影响力评价问题,将空间点对象扩展到线性路段,其可以广泛应用于商业宣传、交通路径规划、选址等领域。考虑以下多种应用场景:首先,广告商计划沿道路两边投放户外宣传广告牌,希望在一定的成本范围内让有限的广告牌数量影响力达到最大,辐射尽可能多的目标群体。另外,宣传部门拟开展某主题的宣传活动,在一定的时间内经过城市某一段路,宣传路线规则希望选择与主题相关的路段。以上应用均可以采用路段空间影响力评价来解决。首先,本文定义了路段空间影响力问题。针对实际应用需求,本文将交通网络作为评价对象,空间兴趣点与移动对象作为参照对象,考虑到空间影响力的距离特征,将参照对象投影到交通网络上生成投影网络。同时,路段的空间影响力与主题相关,设计了主题相关影响力评价方法。其次,本文设计了高效的路段空间影响力查询算法。由于交通网络结构的复杂性及参照对象的海量性,使得高效计算路段影响力成为了一个挑战。为了提高影响力查询效率,本文提出一种新的结构索引投影路网与参照对象。采用一笔画算法将投影路网路段序列化,设计了由边表结构与层次树结构组成的索引结构,边表结构存储了各路段的跳转关系,层次结构存储了路段上参照对象的统计信息。基于提出的索引结构,设计了路段空间影响力查询算法。再次,本文设计了面向动态对象的影响力查询算法。一些空间参照对象是移动的,如签到数据中人员及移动的交通工具等,由于参照对象的移动性使得路段影响力可能随时间变化,因此本文研究了面向动态对象的影响力查询问题。由于移动参照对象的位置频繁变化,使得无法将参照对象的统计信息更新的细粒度的索引结构中,本文设计了基于粗粒度索引结构的近似查询算法,将参照对象更新到索引结构的上层结点中,通过剪枝与多种估计方法计算影响力。最后,通过真实数据集对所提出算法的查询效率与准确度进行了分析,验证了所提出方法的有效性。同时本文设计了一个原型系统,系统中包括数据预处理、路段影响力查询与在线查询、结果展示等功能。本文研究内容可广泛应用于现有地理信息应用平台,丰富并扩展了空间数据库查询算法。

论文目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究工作

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 主要研究挑战

1.4.3 主要研究方法

1.4.4 本文主要贡献

1.5 论文章节安排

2 相关技术

2.1 空间数据

2.1.1 空间对象

2.1.2 空间数据模型

2.1.3 空间关系

2.2 空间索引

2.3 空间查询

2.3.1 反最近邻查询

2.3.2 空间位置影响力查询

2.4 移动对象相关查询

2.5 本章小结

3 面向静态对象的影响力查询算法

3.1 问题提出

3.2 路段影响力查询处理

3.2.1 查询框架

3.2.2 数据预处理

3.2.3 投影路网的索引构建

3.2.4 路段影响力查询算法

3.3 实验分析

3.4 本章小结

4 面向动态对象的影响力在线查询算法

4.1 问题提出

4.2 在线查询处理

4.2.1 动态数据更新与索引更新

4.2.2 影响力近似计算

4.2.3 在线查询算法

4.3 实验分析

4.4 本章小结

5 路线影响力查询与分析原型系统的实现

5.1 系统功能

5.2 主要函数模块

5.3 主要实现流程

5.4 运行界面与实例展示

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简介

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王锐

导师: 孙焕良

关键词: 路段空间影响力,空间数据库,空间影响力查询

来源: 沈阳建筑大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,公路与水路运输,计算机软件及计算机应用

单位: 沈阳建筑大学

分类号: P208;U491

DOI: 10.27809/d.cnki.gsjgc.2019.000569

总页数: 68

文件大小: 4707K

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