基于网络分析功能的AutoGIS原型系统的研究与设计

论文摘要

随着GIS技术的不断发展以及GIS与其他学科领域的结合,GIS的应用已发生根本性的变化。一方面其应用领域由最初的几个专业领域发展到社会的各个行业领域,成为一个基本的空间信息处理应用工具;另一方面GIS的应用需求由最初的空间信息获取、管理和查询发展到对空间信息的融合、分析、处理和应用。其中以对空间位置关系和空间相关关系的分析需求最为突出。GIS网络分析作为GIS空间分析的重要组成部分,是空间位置关系和空间相关关系研究的主要内容和研究手段。本文首先对GIS空间数据模型进行了研究,通过比较分析三种数据模型的特点,阐述了基于矢量模型的空间分析方法的优势;本文采用邻接表存储网络结构,重点研究了网络分析中最佳节点路径分析,首先对网络基本信息进行了计算,并根据各个网络自身特点选择正向搜索或逆向搜索,以节省搜索时间,然后采用从起始节点开始对所有节点逐层扫描的方式给出了最佳节点路径分析的具体思想与实现步骤,在本文最后一章给出了网络分析的实现结果。基于上述理论,本课题采用面向对象编程技术,应用Visual C++开发环境设计并实现了一个小型地理信息系统AutoGIS。开发了一个能使用鼠标或键盘进行交互式绘制点、线、面、网络等图形的图形绘制编辑模块:实现点、线、区域等图形样式的多样化设计;完成了属性数据添加、修改、存取以及图形对象与属性数据之间的双向查询功能;设计并实现了网络分析中最佳节点路径分析等空间分析功能。基本实现了一个GIS软件所必备的重要功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 问题的提出与研究意义
• 1.3 本文设计内容与结构安排
• 2 空间数据和空间关系
• 2.1 空间数据模型
• 2.1.1 空间数据模型的类型
• 2.1.2 空间数据的管理方式和组织
• 2.2 空间关系
• 2.3 空间分析的意义
• 3 网络分析基础理论
• 3.1 网络分析应用领域
• 3.2 图论的基本知识
• 3.2.1 图的邻接矩阵表示法
• 3.2.2 图的关联矩阵表示法
• 3.2.3 图的邻接表表示法
• 3.3 网络数据模型
• 3.4 网络分析功能
• 4 AutoGIS网络分析功能的设计与实现
• 4.1 网络基本信息计算
• 4.1.1 网络基本信息计算概念
• 4.1.2 枢纽点的确定方法
• 4.1.3 网络连接信息计算
• 4.2 最佳路径分析理论基础
• 4.2.1 最佳路径分析简介
• 4.2.2 最佳路径常用算法
• 4.3 最佳路径分析
• 4.3.1 路径分析方法
• 4.3.2 确定搜索方向
• 4.3.3 正向和逆向的路径搜索
• 4.3.4 最佳游历路径的特点
• 4.3.5 最佳游历路径的分析
• 4.4 最佳路径功能总体实现
• 5 AutoGIS软件框架结构、功能实现和界面输出
• 5.1 系统的软件框架结构
• 5.1.1 软件编程方法
• 5.1.2 软件框架结构
• 5.2 系统总体功能与界面输出
• 5.3 文件管理模块
• 5.4 图形编辑绘制模块
• 5.4.1 图形对象数据的绘制
• 5.4.2 网络点及网络连接的绘制
• 5.4.3 区域样式设计
• 5.4.4 线样式与符号样式设计
• 5.5 空间分析模块
• 5.5.1 最短路径分析的使用
• 5.5.2 最佳节点游历路径分析的使用
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢