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多尺度空间面群目标相似性度量方法研究

山西大同大学学报（自然科学版） 2020年第6期36卷 88-90页

作者：陈杰韩亮梁洁山西大同大学建筑与测绘工程学院山西大同037003

以面群目标为例,提出了一种综合考虑面群目标空间分布和几何特征的相似性度量模型:以中位数距离作为相似性特征的距离相似度;以中值方向作为相似性特征的方向相似度;以分形维数作为相似性特征的形状相似度;以目标面积作为相似性特征的... 详细信息

以面群目标为例,提出了一种综合考虑面群目标空间分布和几何特征的相似性度量模型:以中位数距离作为相似性特征的距离相似度;以中值方向作为相似性特征的方向相似度;以分形维数作为相似性特征的形状相似度;以目标面积作为相似性特征的大小相似度。利用这四种指标,分别对1∶10000和1∶50000面群目标数据进行相似性度量实验验证方法适用性。

关键词：多尺度空间相似性面群目标

考虑时空相似性的动态图卷积神经网络交通流预测

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控制与决策 2023年第12期38卷 3399-3408页

作者：谷振宇陈聪郑家佳孙棣华重庆大学自动化学院重庆400044 重庆城市管理职业学院商学院重庆401331

高精度的交通流预测对于大型城市的交通管理和智慧出行具有重要作用,而交通流动态时空相关性的挖掘则是提高预测精度的关键.针对现有研究中存在的对交通流在不同时间尺度下呈现出的高度相似性,以及处于相似功能区的非邻近节点间交通流... 详细信息

高精度的交通流预测对于大型城市的交通管理和智慧出行具有重要作用,而交通流动态时空相关性的挖掘则是提高预测精度的关键.针对现有研究中存在的对交通流在不同时间尺度下呈现出的高度相似性,以及处于相似功能区的非邻近节点间交通流变化的相似性考虑不足的问题,构建考虑时空相似性的动态图卷积神经网络(dynamic graph convolution neural network considering spatio-temporal similarity,STS-DGCN).以相邻时段、日和周等多时间尺度下的数据输入张量表达交通流数据的时间相似性,以路网节点间距离度量、相似性度量、自适应嵌入、动态相关性等多属性特征的邻接矩阵表达交通流数据的时空相似性,进而基于这些邻接矩阵构建反映路网节点时空动态变化的动态图,并设计相应的时空特征挖掘算法.在公开数据集上的实验结果表明,所提出模型的预测结果优于目前较为先进的对比基线模型,具有更高的预测精度.

关键词：交通流预测图卷积神经网络动态图时间相似性空间相似性 Wasserstein距离

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顾及多特征的多尺度道路网相似性计算模型

遥感信息 2023年第4期38卷 122-128页

作者：叶云会禄小敏闫浩文刘文蕊李文德兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

针对现有的多尺度道路网相似性计算方法对道路网特征顾及不足的问题,提出了一种顾及全局轮廓和局部细节的多特征多尺度道路网空间相似性计算模型。该模型首先提取道路网的全局轮廓边界,通过傅里叶描述子计算出轮廓边的形状相似性,以此... 详细信息

针对现有的多尺度道路网相似性计算方法对道路网特征顾及不足的问题,提出了一种顾及全局轮廓和局部细节的多特征多尺度道路网空间相似性计算模型。该模型首先提取道路网的全局轮廓边界,通过傅里叶描述子计算出轮廓边的形状相似性,以此来度量多尺度道路网的全局相似性;其次,将能够反映局部密度特征的道路网眼引入到局部相似性计算中,分别求取网眼之间的拓扑相似度和几何相似度,二者结合计算多尺度道路网的局部相似性;最后,进行全局特征和局部特征的相似性归一化,对多尺度道路网目标相似性进行整体度量。实验结果表明,该模型计算结果与实际地物特征变化程度保持了较高的一致性,比较符合人类认知。

关键词：多尺度道路网空间相似性全局相似局部相似

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顾及道路约束的面状居民地匹配方法

测绘科学 2023年第11期48卷 245-254页

作者：杨雷挺王中辉兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

针对现有居民地匹配方法仅关注单个面要素,对匹配候选集范围选取过大,易产生漏匹配、误匹配现象,提出一种顾及道路约束的面状居民地匹配方法:①建立道路网眼,划分居民地;②利用MST(最小生成树)构建居民地群组,以多边形逼近法化简群组轮... 详细信息

针对现有居民地匹配方法仅关注单个面要素,对匹配候选集范围选取过大,易产生漏匹配、误匹配现象,提出一种顾及道路约束的面状居民地匹配方法:①建立道路网眼,划分居民地;②利用MST(最小生成树)构建居民地群组,以多边形逼近法化简群组轮廓;③叠置并计算不同尺度数据之间的重叠面积,确定匹配候选集;④分别计算同名居民地之间的形状、距离、面积、方向相似度,利用曲线拟合法与层次分析法设置匹配阈值与各相似度权重,计算总相似度,得到最终匹配结果。实验结果表明,该文方法可减小位置偏移对匹配结果造成的影响,有效提高居民地匹配准确度以及效率,能够很好地适用于多尺度面状居民地匹配。

关键词：面状居民地空间相似性同名实体最小生成树道路网眼层次分析法

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顾及结构特征的河系匹配方法研究

测绘通报 2023年第2期 161-166页

作者：金诗程张青年淳锦杨娜娜广东省国土资源测绘院广东广州510700 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室广东广州510700 中山大学地理科学与规划学院广东广州510006

河流水系是一种地理空间基础框架数据,提供了地理空间要素的空间结构。在对空间数据库中的地理数据进行更新与集成处理时,不可避免地涉及河系的匹配和更新处理。本文在分析河系结构特征的基础上,研究了河系匹配方法,并提出了:(1)河系匹... 详细信息

河流水系是一种地理空间基础框架数据,提供了地理空间要素的空间结构。在对空间数据库中的地理数据进行更新与集成处理时,不可避免地涉及河系的匹配和更新处理。本文在分析河系结构特征的基础上,研究了河系匹配方法,并提出了:(1)河系匹配的两层次框架;(2)河系之间的匹配方法;(3)顾及等级结构的河流匹配算法。试验结果证明:顾及等级结构的匹配算法能在一定程度上降低误匹配和漏匹配的数量,总体匹配效果要优于一般的匹配算法,特别是在支流数量多、支流长度较短、河流详略程度差距大的河系匹配中,优势更明显。

关键词：河系同名实体匹配河系结构河流等级空间相似性

基于稀疏性扩展的高光谱鲁棒线性解混方法及应用研究

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基于稀疏性扩展的高光谱鲁棒线性解混方法及应用研究

作者：迟金雪大连海事大学

学位级别：硕士

高光谱数据,尤其是星载图像,具备丰富光谱信息,但由于传感器设计等因素的限制,图像的空间分辨率很低,导致图像中存在许多混合像元,严重影响了地物分割和检测的精度。因此,对于高光谱图像的应用,解混技术是一项关键的处理技术,如线性混... 详细信息

高光谱数据,尤其是星载图像,具备丰富光谱信息,但由于传感器设计等因素的限制,图像的空间分辨率很低,导致图像中存在许多混合像元,严重影响了地物分割和检测的精度。因此,对于高光谱图像的应用,解混技术是一项关键的处理技术,如线性混合方法及其衍生算法已经取得了一定的进展。真实场景中的像元通常以纯像元和混合像元两种形式同时存在,现有的方法在方法设计和仿真实验过程中往往忽略了对纯混像元同时存在情况的考虑和分析。在这种背景下,本文提出了一种具有增强分类约束的高光谱图像鲁棒线性解混方法,该方法结合解混与分类,设计了一个针对不同比例的纯像元和混合像元进行处理的框架。将该方法应用到真实星载图像混合像元的解混工作中,结果进一步证实了此方法对提高解混结果精度是有效且可行的。论文的主要工作包括以下内容:(1)提出峰值密度聚类算法寻找端元。端元的同物异谱性和端元的变异性会导致元提取结果不准确,进而会影响丰度反演的精度。为解决上述问题,本文提出峰值密度聚类提取端元的方法,采用聚类方法寻找端元的优点在于能够提取到每一个类别的像元中最具该类代表性的端元。(2)提出根据局部空间相似性对端元的数量进行扩充。研究发现,在解混过程中允许使用较多的端元会提高解混的准确性。因此本文提出将聚类得到的端元通过局部空间相似性进行数量上的扩充,从而得到端元集合,用于训练分类器,以适应纯像元与混合像元同时存在的复杂真实场景。(3)提出基于增强分类约束的高光谱遥感图像鲁棒线性解混方法。真实场景往往是纯像元与混合像元同时存在,为提高解混的精度,本文设计了一个具有增强分类约束的解混框架。方法中设有调优参数,通过调节参数对纯像元与混合像元的分开操作,实现有效的解混。从而达到了提高方法稳定性和细化结果准确性的目的。提出的方法是否可行,需要实验数据的支持,本文首先将方法应用于仿真数据集的解混工作中进行验证。本文根据纯像元与混合像元在图像中占比的三种形式,制作三个不同的仿真数据集,对所提出的方法进行测试。提出方法的最终的目的是要在实际情况中应用,所以在利用仿真数据集进行简单的测试后,本文将方法应用于Samson和Jasper Ridge两个真实场景数据集的解混实验中。将本文提出的解混方法与经典解混算法和基于线性混合方法改进的解混方法进行比较,实验结果表明该方法使得解混精度得到了较大提高。

关键词：高光谱图像线性解混混合像元解混聚类空间相似性

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线驱动蛇形机械臂精度补偿技术研究

线驱动蛇形机械臂精度补偿技术研究

作者：樊睿辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

随着工业领域自动化技术的高速发展,设备的生产和运维工况越来越复杂,对于机械臂的定位精度也有了更高的要求,例如在加工精密零部件、医疗微创手术、狭窄空间检测等应用方面对机械臂的灵活性和稳定性要求越加严格。目前机械臂存在制造... 详细信息

随着工业领域自动化技术的高速发展,设备的生产和运维工况越来越复杂,对于机械臂的定位精度也有了更高的要求,例如在加工精密零部件、医疗微创手术、狭窄空间检测等应用方面对机械臂的灵活性和稳定性要求越加严格。目前机械臂存在制造装配误差、运动学参数误差、柔性误差(自重和负载)、环境复杂等问题,机械臂定位精度及涉及的机理十分复杂。本文针对狭小空间作业的线驱动蛇形机械臂,开展了柔性机械臂运动学参数标定分析及精度补偿技术研究,建立了多个影响因素下的机械臂运动误差模型,进行了柔性机械臂运动学参数辨识研究和机械臂的空间相似性分析,建立了非运动学标定模型,提出了基于误差相似性的机械臂误差补偿方法,搭建机械臂样机实验平台并设计机械臂精度补偿软件,并开展本文所提出方法的实验验证。首先,对机械臂的实际工作需求进行性能指标分析,完成机械臂和驱动控制箱的结构设计;所设计的蛇形机械臂由7个模块化关节串联构成,每个关节由3根驱动线并联进行控制,整个驱动箱体呈两层圆周形布置,这样可以使驱动箱结构压缩。结合机械臂的设计建立力学模型,进行受力分析来验证结构的合理性,最终完成电机的选型;开展蛇形机械臂运动、驱动及操作空间的映射关系分析,构建机械臂运动学解耦方程,完成机械臂运动学建模。其次,分析机械臂末端定位误差和运动学参数之间的联系,基于D-H运动学模型推导出相邻连杆之间的微分变换关系,建立出机械臂几何误差模型;通过对单个关节的柔性误差分析,建立出机械臂柔性误差模型;综合机械臂几何误差模型和机械臂柔性误差模型构建出机械臂运动学误差模型,并开展机械臂参数辨识方法研究。然后,针对机械臂存在环境温度、关节间隙、测量变化等一些不能建模的误差影响,无法用数学建模的方法描述误差作用机理。为此,通过机械臂定位误差的空间相似性分析来建立定位误差映射模型,并提出机械臂定位误差线性无偏最优估计方法对机械臂的定位精度进行估计,同时也提出一种误差反馈补偿方法;仿真结果表明所提出的方法能够有效地估计出机械臂定位误差,具有很好的估计效果。最后,搭建硬件实验平台和设计机械臂精度补偿软件,开展机械臂样机实物的运动学参数辨识实验和基于空间相似性的机械臂定位误差补偿实验。结果表明,对比补偿前后的定位误差,阻尼最小二乘法能够提高机械臂末端定位精度59.61%;通过基于空间相似性的机械臂定位误差补偿之后,机械臂的最大综合误差从52.81mm减小到了20.97mm,降幅为60.29%,这说明本文所提出的很好地提高机械臂的末端定位精度。该论文有图51幅,表11个,参考文献52篇。

关键词：蛇形机械臂运动学参数参数辨识空间相似性精度补偿

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一种改进的面目标间方向关系相似性计算模型

武汉大学学报（信息科学版） 2016年第7期41卷 925-931,951页

作者：李靖涵巩现勇武芳黄博华信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

在分析Goyal提出的经典方向相似性计算模型的局限和不足的基础上,对方向相似性的计算模型从以下3个方面进行了改进:首先,拓展了方向关系矩阵模型的使用范围,使其能够表达和计算有面群参与的方向关系;其次,从人们对方向差异认知的角度出... 详细信息

在分析Goyal提出的经典方向相似性计算模型的局限和不足的基础上,对方向相似性的计算模型从以下3个方面进行了改进:首先,拓展了方向关系矩阵模型的使用范围,使其能够表达和计算有面群参与的方向关系;其次,从人们对方向差异认知的角度出发,对由单元素方向关系矩阵表达的各基本方向之间的方向距离的定义进行了改进;最后,提出利用最小元素法对多元素方向关系矩阵之间方向距离进行计算,计算原理和方法更为简单。实验证明,该改进模型计算的方向相似性值与人们对方向差异的认知相一致,而且计算方法简单,具有更广泛的适用性。

关键词：空间相似性方向关系矩阵方向关系相似性空间认知

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空间点群目标相似度计算

武汉大学学报（信息科学版） 2011年第10期36卷 1149-1153页

作者：刘涛杜清运闫浩文武汉大学资源与环境科学学院武汉市珞喻路129号430079 兰州交通大学数理与软件工程学院兰州市安宁西路88号730070

顾及到视觉认知的Gestalt原则,提出了一种综合考虑到点群的空间关系、空间分布和几何特征,注重空间点群的整体描述的相似度计算模型。实验结果表明,相似度计算结果与直观认知比较一致。

关键词：空间相似性似度空间点群空间关系