一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法制造技术

本发明专利技术属于结晶算法技术领域，公开了一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，包括如下步骤：取一组由第N‑1次某个母点生长出的子点作为初始生长母点集合；判断生长母点属性，根据生长母点的属性确定结晶方式和结晶速度循环此组生长母点并保存各子点的种类属性，将生长得到的所有子点保存到生长集合；将得到的生长集合作为生长母点集合；循环进行迭代生长，直到碰到边界结束迭代，获得基于空间非均质性的加权Voronoi图；本方法中的结晶点具有结晶方式和结晶速度双重属性，实现了空间目标权重影响下以及交通网络因素和区域差异性因素所导致的非均质性空间影响下的基于空间非均质性的加权Voronoi图的生成，所生成的Voronoi图更适合应用于生产实际情况。

A Weighted Voronoi Graph Crystallization Generation Method Based on Spatial Heterogeneity

The invention belongs to the technical field of crystallization algorithm, and discloses a weighted Voronoi diagram crystallization generation algorithm based on spatial heterogeneity, which includes the following steps: taking a set of sub-points growing from a parent point in the first N_1 as the initial set of growth mother points; judging the attributes of growth mother points; determining the crystallization mode and crystallization rate according to the attributes of growth mother points; and maintaining the group of growth mother points. \u5b58\u5404\u5b50\u70b9\u7684\u79cd\u7c7b\u5c5e\u6027\uff0c\u5c06\u751f\u957f\u5f97\u5230\u7684\u6240\u6709\u5b50\u70b9\u4fdd\u5b58\u5230\u751f\u957f\u96c6\u5408\uff1b\u5c06\u5f97\u5230\u7684\u751f\u957f\u96c6\u5408\u4f5c\u4e3a\u751f\u957f\u6bcd\u70b9\u96c6\u5408\uff1b\u5faa\u73af\u8fdb\u884c\u8fed\u4ee3\u751f\u957f\uff0c\u76f4\u5230\u78b0\u5230\u8fb9\u754c\u7ed3\u675f\u8fed\u4ee3\uff0c\u83b7\u5f97\u57fa\u4e8e\u7a7a\u95f4\u975e\u5747\u8d28\u6027\u7684\u52a0\u6743Voronoi\u56fe\uff1b\u672c\u65b9\u6cd5\u4e2d\u7684\u7ed3\u6676\u70b9\u5177\u6709\u7ed3\u6676\u65b9\u5f0f\u548c\u7ed3\u6676\u901f\u5ea6\u53cc\u91cd\u5c5e\u6027\uff0c\u5b9e\u73b0\u4e86\u7a7a\u95f4\u76ee\u6807\u6743\u91cd\u5f71 The weighted Voronoi diagrams based on spatial heterogeneity under the influence of traffic network factors and regional differences are more suitable for practical production.

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法
本专利技术属于结晶生成算法
，更具体地，涉及一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法。
技术介绍
Voronoi图是对空间的一种分割方式，它意味着在任意一个凸Voronoi多边形中，任意一个内点到该凸多边形的发生点pi的距离都小于该点到其它任何发生点pj的距离，这些发生点叫Voronoi图的质心(中心)或发生元。现有的Voronoi图生成方法包括对偶生成法、增量构造法、分治算法、平面扫描法、离散生成算法和结晶生成算法；其中，结晶生成算法因其扩展性强、可视化程度高和易于编程实现的优势，在众多的算法中独树一帜，得到了更为广泛的应用。常规Voronoi图、加权Voronoi图和基于交通网络的Voronoi图已经通过结晶生成算法实现；但是这些算法都没有同时将空间目标权重、交通网络因素和区域差异性因素纳入模型中进行考虑，因此基于非均质性空间的加权Voronoi图理论也还没有应用于空间的实例划分；并且这些算法极少在其他应用平台上编程实现可操作的插件，限制了这些理论方法在实际场景中的应用。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，其目的在于将空间目标的权重、交通网络因素和区域差异性因素所导致的空间的非均质性作为影响因素引入，形成基于空间非均质性的加权Voronoi图。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，取一组由第N-1次某个母点生长出的子点作为初始生长母点集合；判断生长母点属性，根据生长母点的属性确定结晶方式和结晶速度循环此组生长母点并保存各子点的种类属性，将生长得到的所有子点保存到生长集合；将得到的生长集合作为生长母点集合；循环进行迭代生长直到碰到边界结束迭代，获得加权Voronoi图。优选地，上述的结晶生成算法，具体包括如下步骤：(1)若生长母点为非交通网络点，则进入步骤(2)；若生长母点为交通网络点，则进入步骤(3)；(2)以区域差异性速度系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶速度，循环此组生长母点，根据4-邻域结晶判断每个点的上下左右4个子点，保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；(3)若生长母点为公路，按公路路线方向循环此组生长母点，根据8-邻域结晶判断每个母点环绕的8个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；若生长母点为铁路，循环这一组生长母点，根据沿铁路双向1-邻域结晶判断每个母点环绕的2个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；若生长母点为铁路货运站，循环此组生长母点，根据沿铁路双向8-邻域结晶判断每个母点环绕的8个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合。(4)将得到的生长集合作为生长母点集合，进入步骤(1)，循环进行迭代生长直到碰到边界，结束迭代，获得加权Voronoi图。优选地，若生长母点为公路时，以公路速度系数乘以区域差异性速度系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶的速度。优选地，若生长母点为铁路，以铁路速度系数乘以区域差异性速度值系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶的速度。优选地，若生长母点为铁路货运站，以铁路网络速度系数乘以区域差异性因素所确定的速度值系数乘以原始结晶速度为结晶的速度。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，区别于加权Voronoi图的结晶生成算法为了区别空间目标的权重不同只定义了结晶点速度属性，而基于交通网络的Voronoi图为了区别由于交通网络导致的空间非均质性仅定义了结晶点的结晶方式属性，本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，赋予了结晶点结晶方式和结晶速度双重属性(参数)，实现了空间目标权重影响下以及交通网络因素和区域差异性因素所导致的非均质性空间影响下的基于空间非均质性的加权Voronoi图的生成，从而使得Voronoi图对生产实际应用中影响因素的考虑更加完善，进一步加强了其精确性和实用性。附图说明图1是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法的流程示意图；图2是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，1-邻域结晶生成过程中，生长前示意图；图3是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，1-邻域结晶生成过程中，一次生长后示意图；图4是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，1-邻域结晶生成过程中，二次生长后示意图；图5是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，4-邻域结晶生成过程中，生长前示意图；图6是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，4-邻域结晶生成过程中，一次生长后示意图；图7是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，4-邻域结晶生成过程中，二次生长后示意图；图8是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，8-邻域结晶生成过程中，生长前示意图；图9是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，8-邻域结晶生成过程中，一次生长后示意图；图10是本专利技术提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法中，8-邻域结晶生成过程中，二次生长后示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照图1，实施例提供的基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，包括如下步骤：(1)取一组生长母点作为初始生长母点集合，这组生长母点是由第N-1次某个母点生长出的子点；(2)若生长母点为非交通网络点，则进入步骤(3)；若生长母点为交通网络点，则进入步骤(4)；(3)以区域差异性速度系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶速度，循环此组生长母点为结晶的速度，根据4-邻域结晶判断每个点的上下左右4个子点，保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；其中，区域差异性速度系数为rk是指正数化处理之后的区域综合实力值；(4)若生长母点为公路，以公路速度系数乘以区域差异性速度系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶的速度，按公路路线方向循环此组生长母点，根据8-邻域结晶判断每个母点环绕的8个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；若生长母点为铁路，以铁路速度系数乘以区域差异性速度值系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶的速度，循环这一组生长母点，根据沿铁路双向1-邻域结晶判断每个母点环绕的2个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，其特征在于，取一组由第(N‑1)次某个母点生长出的子点作为初始生长母点集合；判断生长母点属性，根据生长母点的属性确定结晶方式和结晶速度循环此组生长母点并保存各子点的种类属性，将生长得到的所有子点保存到生长集合；将得到的生长集合作为生长母点集合；循环进行迭代生长直到碰到边界结束迭代，获得基于空间非均质性的加权Voronoi图；N为自然数。

【技术特征摘要】
1.一种基于空间非均质性的加权Voronoi图的结晶生成算法，其特征在于，取一组由第(N-1)次某个母点生长出的子点作为初始生长母点集合；判断生长母点属性，根据生长母点的属性确定结晶方式和结晶速度循环此组生长母点并保存各子点的种类属性，将生长得到的所有子点保存到生长集合；将得到的生长集合作为生长母点集合；循环进行迭代生长直到碰到边界结束迭代，获得基于空间非均质性的加权Voronoi图；N为自然数。2.如权利要求1所述的结晶生成算法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)若生长母点为非交通网络点，则进入步骤(2)；若生长母点为交通网络点，则进入步骤(3)；(2)以区域差异性速度系数乘以空间目标权重所确定的原始结晶速度为结晶速度，循环此组生长母点，根据4-邻域结晶判断每个点的上下左右4个子点，保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；(3)若生长母点为公路，按公路路线方向循环此组生长母点，根据8-邻域结晶判断每个母点环绕的8个子点，并保存每个子点的种类属性；将生长得到的所有子点保存到生长集合；若生...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭京平，孙逊，刘文，南海超，陈彦如，张仪彬，孙雪松，兰建华，刘兆生，肖贺荣，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42