基于(yú)鄰近圖的(de)道(dào)路網絡特征分析

王少華,鍾耳順,廖華軍,左堯,蔡文文,龍亮

( 1. 中國(guó)科學院地(dì / de)理科學與資源研究所,北京 100101; 2. 地圖生活(北京)信息技術有限公司,北京 100015; 3. 北京市地(dì / de)理信息核心軟件與應用工程技術研究中心,北京 100015)

論文來(lái)源:《測繪通報》2017年 第8期

摘要(yào / yāo):基于(yú)鄰近圖理論針對北京道(dào)路網絡數據并結合道(dào)路網絡特征參數進行了(le/liǎo)試驗分析,進而(ér)研究了(le/liǎo)北京道(dào)路網絡特征。結果表明,相關鄰近圖能較好地(dì / de)反映北京道(dào)路網絡特征,基于(yú)鄰近圖分析道(dào)路網絡特征爲(wéi / wèi)道(dào)路網絡分析提供了(le/liǎo)理論支撐。

關鍵詞: 鄰近圖,道(dào)路網絡,空間分析,空間索

鄰近圖分析始于(yú) 20 世紀 80 年代。近年來(lái),随着對鄰近圖研究的(de)深入[1],基于(yú)鄰近圖理論的(de)相關研究在(zài)地(dì / de)理空間分析中得到(dào)應用。郭慶勝等驗證了(le/liǎo)基于(yú)鄰近圖的(de)點集聚類分析的(de)可行性,并使用不(bù)同的(de)鄰近圖分析得到(dào)不(bù)同的(de)聚類效果[2]; 宋曉梅等通過 k 階空間鄰近圖處理空間聚類問題[3]; Adamatzky等使用鄰近圖進行道(dào)路演化分析[4],并使用微觀模拟得到(dào)較好的(de)研究結果。道(dào)路網絡是(shì)道(dào)路網絡分析的(de)空間地(dì / de)理對象[5-7],道(dào)路網絡特征分析在(zài)道(dào)路網絡演化分析中具有重要(yào / yāo)作用[8-9]。鄰近性特征分析是(shì)進行道(dào)路網絡結構分析、道(dào)路網絡數據模拟、道(dào)路網絡演化等空間網絡分析采用的(de)基礎方法,本文采用基于(yú)鄰近圖理論的(de)方法分析北京道(dào)路網絡的(de)鄰近圖特征。

1 鄰近圖理論簡介

考慮到(dào)鄰近圖的(de)相關性質與道(dào)路網絡特征,本節選取 6 種鄰近圖類型進行分析。

(1) 近鄰鄰近圖( nearest neighbor graph,NNG) :平面點集中每個(gè)點與最近的(de)若幹個(gè)點連接形成結果圖

(2) 最 小 生 成 樹 ( minimum spanning tree, MST) : 平面點集之(zhī)間的(de)生成樹,要(yào / yāo)求滿足邊集合的(de)長度總和(hé / huò)最小。

(3) 相關鄰近圖 ( relative neighborhood graph,RNG) : 即若u,v∈V,邊( u,v) ∈RNG; 若不(bù)存在(zài)點w,則 max{ d( u,w) ,d( v,w) } <d( u,v

(4) Gabriel 圖( gabriel graph,GG) : 若u,v∈ V,邊( u,v) ∈GG; 若不(bù)存在(zài)點 w,則 max{ d2( u,w) , d2( v,w) } <d2( u,v) 。

(5) 德 羅 内 三 角 網 ( delaunay triangulation, DT) : 平面點集生成鄰接不(bù)重疊的(de)三角形,每個(gè)三角形的(de)外接圓中不(bù)包含點集中任何其他(tā)點。

(6) Urquhart 圖( urquhart graph,UG) ; 平面節集的(de) DT 圖中去掉每個(gè)三角網中長度最長的(de)那條邊之(zhī)後所生成的(de)圖。


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