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基于空间相邻分析的基站数据模型与算法研究(2)

人气指数: 发布时间:2016-03-05 10:30  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 谭云婷 熊珊
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  3.2  唯一编码设计
  数据模型的建立源于通信基站数据,基站在分析模型中具备唯一性特征,因此以通信基站作为唯一编码对象。基站编码规则考虑区域性、运营归属与建设状态的分类判读特征,并结合唯一性进行设计。
  唯一编码
  4   建模算法
  以面向对象数据模型为导向,通过数据预处理导入基础数据源——“基站数据”,对数据进行标准化建库处理,按照模型结构体系建立空间数据库,通过邻区分析运算、邻区站间距运算、泰森多边形运算获取全网站点、邻区多边形、邻区多边形重心、邻区站间距数据以及泰森多边形数据成果,对初次获取的数据成果进行二次分析利用,通过泰森多边形对资源站点实施检索,关联邻区站间距离构建资源站点的邻区站间距离数据,再利用聚合统计算法对邻区站间距离、资源站间距离进行运算以获取站间距离的统计数据。
  4.1  邻区分析算法
  邻区分析算法的关键是狄洛尼三角网方法的应用,狄洛尼三角网是泰森多边形的对偶图,通过判读离散点位的最邻近信息将空间划分为若干单元区域,是对空间邻近原则的一种剖析方式。对基站建立的狄洛尼三角网具备以下特征:
  三角网中每一个三角形端点分别对应了一个基站站点;
  三角网中每一段边线(三角形边线)连接了最邻近站点。
  根据上述特征,三角网数据中可扩展获取4种信息,分别是基站相邻关系、邻区范围、邻区范围重心以及相邻基站距离,这些信息可从邻域形态、邻区距离的角度辅助分析选址合理性。数据提取算法主要有三角网数据处理、邻区多边形构建及重心提取、邻区站间距离运算三个环节。
  (1)三角网数据优化
  由于边缘区域缺少邻接点控制,三角网数据边缘出现拉伸变形的三角形,此类三角形不能正确地反映邻区信息。需要对三角网进行边缘优化,这既能保证三角网的完整性,又能正确反映邻区信息。采用叠置分析中的裁剪运算,结合关联对比获取三角形在行政区内的面积比例,设置选取比例容限值,清除小于容限值的三角形对象。
  设A为行政区面,T0为初始三角网,T1为行政区对初始三角网裁切后的数据,T1=T0-A,r1i为T1中的多边形T1i(T1i∈T1)的面积,r0i为T1i被裁剪前的三角形T0i(T0i∈T0)的面积,采用公式r0i_ra=(r0i-r1i)/r0i计算T0i在行政区内面积比例,设置面积比例的选取容限值x,在T0中清除r0i_ra
  (2)邻区多边形构建及中心点提取
  以站点数据为运算单元,利用三角网节点与站点重合的特征,通过叠置运算、空间融合运算获取站点邻区多边形数据,再对其进行重心提取,获取邻区多边形重心。
  目标站点B对三角网数据T采用一对多的点-面合成叠置运算获取三角形集合T2(T2T),对T2根据站点编码信息执行融合运算,对同一站点对应的的三角形进行合并,产生站点的邻区多边形数据N,对N执行重心提取运算,获取邻区多边形重心P。
  4.2  邻区站间距运算
  邻区站间距的数据等同于三角网T的边线数据,对T提取边线D0,D0对站点集合B采用一对多的叠置运算获取边线D1(D1D0),D1存在重叠,D1中的每一组重叠线分别记录了两端的站点编码。D1分两路展开运算,一方面,对D执行空间融合运算,融合过程采用取最大、最小值的统计方法,在合并线的同时,将线首尾结点对应的站点编码(b1,b2)一并记入距离线对象中,获取邻区站间距离D,保证线对象的空间唯一性,也获取了对应的站点编码信息;另一方面,对D1根据站点编码一致性进行距离的数据统计,获取每一个站点Bi与邻区站点集合B1i={B1i1, B1i2, B1i3, …, B1ix}的距离汇总信息,包含平均值Di_avg、总体标准差Di_sd(视为偏离值,单位为m),为了增加偏离信息的可读性,以Di_avg为标准值,采用Di_sd /Di_avg方式计算站点Bi的距离偏离度Di_sdd(单位为%)。

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