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多尺度点群广义Hausdorff距离及在相似性度量中的应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2019年第6期44卷 885-891页

作者：程绵绵孙群李少梅徐立信息工程大学地理空间信息学院

多尺度点群相似度计算在制图综合过程控制及结果评价中具有重要作用。针对现有方法的不足,提出一种基于广义Hausdorff距离的多尺度点群相似度计算方法。在传统Hausdorff距离基础上,建立距离相似度计算公式;给出拓扑距离的定义及计算方法... 详细信息

多尺度点群相似度计算在制图综合过程控制及结果评价中具有重要作用。针对现有方法的不足,提出一种基于广义Hausdorff距离的多尺度点群相似度计算方法。在传统Hausdorff距离基础上,建立距离相似度计算公式;给出拓扑距离的定义及计算方法,建立基于拓扑Hausdorff距离的拓扑相似度计算公式;以点群最小外包圆为基础建立方向关系参考框架,给出方向距离定义,建立基于方向Hausdorff距离的方向相似度计算公式,并得出总相似度计算公式。通过多尺度点群相似度计算实验及综合结果评价实验,验证了所述方法的可行性和有效性。

关键词：点群空间相似性距离关系拓扑关系方向关系 Hausdorff距离

应用Hausdorff距离的时空轨迹相似性度量方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2019年第4期31卷 647-658页

作者：王培江南万幼王玉晶信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 武汉大学资源与环境科学学院武汉430079

相似性度量方法的选取和稳健性对时空轨迹聚类结果的有效性是至关重要的.针对时空轨迹数据复杂的多重维度信息,选取空间维和时间维2个维度度量时空轨迹的相似性,提出一种应用Hausdorff距离的时空轨迹相似性度量方法.首先从时空轨迹的3... 详细信息

相似性度量方法的选取和稳健性对时空轨迹聚类结果的有效性是至关重要的.针对时空轨迹数据复杂的多重维度信息,选取空间维和时间维2个维度度量时空轨迹的相似性,提出一种应用Hausdorff距离的时空轨迹相似性度量方法.首先从时空轨迹的3个特性出发,提出面向相似性度量的时空轨迹重组策略;然后将传统的以点为中心进行相似性度量的思路转换为以轨迹段为中心,提出一个考虑时间同步性的时空轨迹段距离度量公式;最后鉴于传统的Hausdorff距离进行时空轨迹相似性度量具有时空轨迹整体形状特征的优点,针对其容易受时空轨迹局部空间分布影响和忽略时间维信息的缺陷,提出一种基于单位时间平均值Hausdorff距离的时空轨迹相似性度量方法.采用微博签到轨迹数据和出租车GPS轨迹数据进行轨迹时空聚类实验,将文中提出的时空轨迹相似性度量方法与已有的其他方法进行比较,实验结果表明,该方法可以有效地计算时空轨迹的相似性,满足时空轨迹聚类的需求.

关键词：时空轨迹 Hausdorff距离时间相似性空间相似性

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空间线群目标相似度计算模型研究

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第8期37卷 992-995页

作者：刘涛杜清运毛海辰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 武汉大学资源与环境科学学院武汉市珞喻路129号430079 河南省灵宝市水利局灵宝市黄河路10号472500

以空间线群目标的空间统计特征为基础,对线群目标的空间关系和几何特征进行了描述。利用拓扑关系概念邻域图定义线群之间的拓扑关系相似度,利用方向均值定义线群之间的方向关系相似度以及利用"环形方差"定义线群目标之间的距离相似度。... 详细信息

以空间线群目标的空间统计特征为基础,对线群目标的空间关系和几何特征进行了描述。利用拓扑关系概念邻域图定义线群之间的拓扑关系相似度,利用方向均值定义线群之间的方向关系相似度以及利用"环形方差"定义线群目标之间的距离相似度。结合线群的长度和平均长度、线群密度及线群曲折度,建立了线群目标相似度计算模型,对线群目标相似度进行了整体度量。实验结果表明,相似度计算结果与地物特征比较一致,符合人们的直观认知。

关键词：空间相似性线群相似度空间关系空间统计

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林火蔓延模型模拟空间精度评价研究

北京林业大学学报 2010年第2期32卷 21-26页

作者：周宇飞刘鹏举唐小明中国林业科学研究院资源信息研究所

在林火蔓延模拟过程中,为技术基础林火蔓延模型模拟空间精度评价是一个十分重要的问题。以林火蔓延模拟、地理信息系统和计算机图形学为技术基础,以林火蔓延的边界位置、面积和轮廓形状为主要指标,提出了一套林火模型模拟空间精度的评... 详细信息

在林火蔓延模拟过程中,为技术基础林火蔓延模型模拟空间精度评价是一个十分重要的问题。以林火蔓延模拟、地理信息系统和计算机图形学为技术基础,以林火蔓延的边界位置、面积和轮廓形状为主要指标,提出了一套林火模型模拟空间精度的评价方案,并通过模拟实验验证了该方案的可行性。结果表明,这一方案可以满足林火蔓延模型模拟空间精度评价的需要,为多模型林火蔓延模拟中模型的选择提供了依据。

关键词：林火蔓延模拟空间精度评价空间相似性豪斯多夫距离

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一种优化相关性模型的机器人精度补偿方法

航空制造技术 2021年第21期64卷 77-83页

作者：程思渺田威李波廖文和南京航空航天大学南京210016 南京理工大学南京210094

工业机器人由于绝对定位精度低,难以直接应用于航空航天高精制造领域。为提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种优化相关性模型的机器人精度补偿方法。基于误差相似度原理构建了机器人定位误差与关节转角之间的数学关系,仿真证明分... 详细信息

工业机器人由于绝对定位精度低,难以直接应用于航空航天高精制造领域。为提高工业机器人的绝对定位精度,提出了一种优化相关性模型的机器人精度补偿方法。基于误差相似度原理构建了机器人定位误差与关节转角之间的数学关系,仿真证明分析了不同相关性模型对精度补偿效果的影响规律,最后通过试验选出最优模型。试验结果表明,优化相关性模型后工业机器人的绝对定位误差由补偿前的1.8057mm降至0.2902mm。研究结果为推动工业机器人在航空航天高精制造中的应用提供了一种技术手段。

关键词：工业机器人相关性模型空间相似性误差相似度机器人精度补偿

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空间面群目标几何相似度计算模型

地球信息科学学报 2013年第5期15卷 635-642页

作者：刘涛闫浩文兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

本文针对空间面群目标提出了一种几何相似度计算模型。首先,利用拓扑关系概念领域图定义了面群之间的拓扑关系相似度;然后,对不同类型的面状目标选用合适的"降维"方法处理为"线群"目标,利用方向均值定义线群之间的方向关系即面群目标的... 详细信息

本文针对空间面群目标提出了一种几何相似度计算模型。首先,利用拓扑关系概念领域图定义了面群之间的拓扑关系相似度;然后,对不同类型的面状目标选用合适的"降维"方法处理为"线群"目标,利用方向均值定义线群之间的方向关系即面群目标的方向相似度,以及利用"环形方差"定义线群目标之间的距离关系即面群目标的距离相似度。最后,结合面群的长度和平均长度、面积和平均面积,面密度及紧致度,建立了面群目标几何相似度计算模型,以对面群目标相似度进行整体度量。该模型综合考虑了空间面群目标的几何特征和空间关系特征,并对其作了适当的权重分配。从时间邻近度和尺度邻近度角度,本文设计了2个实验,结果表明,相似度计算结果与地物特征比较一致,符合人们的直观空间认知。

关键词：空间相似性空间面群几何相似度空间关系

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基于层次分析法的多尺度点群目标相似度计算

地球信息科学学报 2016年第10期18卷 1312-1321页

作者：段晓旗刘涛武丹兰州交通大学兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 甘肃省公路路网监测重点实验室兰州730070

计算不同尺度下空间目标的相似性是GIS研究的热点问题之一。点群是地理空间群组目标的一种,研究其相似性可对空间群组目标的计算机制图结果进行评价。以往的理论研究主要从影响点群目标的单一因子出发,对影响点群目标的简单因子进行分析... 详细信息

计算不同尺度下空间目标的相似性是GIS研究的热点问题之一。点群是地理空间群组目标的一种,研究其相似性可对空间群组目标的计算机制图结果进行评价。以往的理论研究主要从影响点群目标的单一因子出发,对影响点群目标的简单因子进行分析,并以此提出相应计算模型。为了研究点群目标在不同尺度下的相似性问题,本文在前人研究的基础上,整合了影响点群目标相似性的主要因子(包括拓扑关系、方向关系、距离关系、分布范围和分布密度),并分别提出拓扑相似度、方向相似度、分布范围相似度、距离相似度分布和密度相似度的计算模型,从整体上把握计算点群目标的相似性。通过层次分析法,赋予5种因子相应的权重,最后集成不同尺度下点群目标相似度的总体计算模型。经过计算验证,该方法能较准确地计算不同尺度下点群目标的相似程度,为制图综合质量做出评价。

关键词：空间关系空间相似性多尺度点群层次分析法

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无线传感器网络软故障诊断算法

传感器与微系统 2014年第4期33卷 142-145,153页

作者：刘亚红冯海林刘昊西安电子科技大学理学院陕西西安710071

在无线传感器网络中,软故障节点会产生并传输错误数据,这不仅会形成错误的决策,还会消耗能量,为此,提出一种基于节省能量的故障诊断(EFD)算法。该算法利用节点感知数据的空间相似性,通过对邻点所感知的传感数据进行比较,确定检测节点状... 详细信息

在无线传感器网络中,软故障节点会产生并传输错误数据,这不仅会形成错误的决策,还会消耗能量,为此,提出一种基于节省能量的故障诊断(EFD)算法。该算法利用节点感知数据的空间相似性,通过对邻点所感知的传感数据进行比较,确定检测节点状态。对于网络中存在的节点瞬时故障,该算法引用TF模型思想,避免了不必要的数据比较,减少了时间冗余的检测次数。仿真结果表明:EFD算法能够提高网络诊断精度,同时可以降低诊断过程的能量消耗。

关键词：无线传感器网络瞬时故障空间相似性能量

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复杂面状矢量要素快速形状匹配方法

测绘通报 2011年第3期 26-28页

作者：付仲良邵世维武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

矢量要素匹配是数据库合并和数据更新的核心问题。在分析现有匹配方法不足的基础上,针对复杂面状要素匹配问题,提出先对复杂面要素进行基于Douglas-Peucker方法的形状简化,然后对简化后的形状再进行形状匹配。其中,形状匹配通过正切空... 详细信息

矢量要素匹配是数据库合并和数据更新的核心问题。在分析现有匹配方法不足的基础上,针对复杂面状要素匹配问题,提出先对复杂面要素进行基于Douglas-Peucker方法的形状简化,然后对简化后的形状再进行形状匹配。其中,形状匹配通过正切空间的方法对要素进行描述,然后利用形状匹配距离计算出形状差异。通过试验表明该方法能够有效提高矢量形状匹配的速度以及正确率,较好地解决复杂情况面要素匹配的问题。

关键词：矢量匹配形状特征空间相似性 Douglas-Peucker 正切空间