论文研究-变步长解相关Volterra LMS算法.pdf

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针对视域分析改进算法及其矢量化进行研究,提出了一种基于局部最优检测和高程限制的改进通视性算法。介绍了空间中两点通视性问题的基本算法;给出了局部最优单调区间的定义;通过分析视线方向与地形遮挡点之间的关系,提出了基于局部最优区间和最大高程限制的通视性改进算法,给出了算法的实现方法;改进算法只对一般高程点进行局部最优判断,而只对点序列中相对较少的一部分点进行完整的通视性计算,因此改进算法在收敛速度方面得到了明显改善;最后,通过程序仿真对改进算法进行了验证,并利用改进算法进行了视域分析与矢量化仿真。
622010,46(28) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 4复杂度分析 在对每个高程点所执行的运算中,时间消耗最大的是地 球曲率修正和视线高度计算,其模型相对于数值比较而言比 较复杂,并且涉及到三角函数、乘法、除法等运算,因此,为判 定局部最优而进行的简单比较运算量只占很小的比重。 对于有n个高程点的序列,以一个高程点的完整计算为 单位时间,则两点通视性基本算法的时间复杂度为O(m)。改 图9栅格视域提取 图10棚格视域矢量化 进算法在时间复杂度方面,用简单的局部最优判断条件代替6结论 了大部分高程点的地球曲率补偿和视线高度计算,而只对小 利用最小最大单调区问和最大高程作为限制条件,通过 部分的高程点执行基本算法,因此其实际的时间消耗,相对于分析可能遮挡点位置与视线段方向之间的相对关系,提出了 现有的通祧性算法而言,将大幅减少。 基于局部最优检测的改进通视性算法,并对其进行了仿真 从仿真结果来看,改进的两点通视性算法能够大幅缩短算法 5矢量视域计算仿真 的收敛时间。以改进算法为基础,结合计算结果复用等其他 在真实地形中,随机选取一对通视性检查视点,其距离为改进方法,还可以进一步提高视域分析算法的收敛速度。 220km,试点海拔高度分别为1030m和410m,利用改进算法 进行了需要求取最大遮挡高度的仿真计算,如图5、6所示。 参考文献 []王智杰,邱晓刚,李革RSG地形通视性快速算法设计[计算机仿 真,2004,21(12):92-95 [2] Franklin WR, Ray C K, Mehta S Geometric algorithms for si ingofairdefensemissilebatteries[eb/ol].http:/www.ecse.rpi 图5高程点序列 edu/Homepages/wrf/research/p/tec report. pdf. 13 Franklin WR Siting observers on terrain[C/Symposium on Spa- tial Data handler awa,2002:109-120 D. The effect of different li sight algorit terrain elevation representations on combat simulations[R]U S 图6有地球曲率修正通视计算 Army TRADOC Analysis Center, White Sands Missile Range New Mexico.1 995 视域( Viewshed)分析在各类应用中经常用到,是指某 个特定的观测点对周围地物所能看见的范围计算。本文以改5) Henderson D L. Modterrain: A proposed standard for terrain vel simulationD] 进的两点通视性算法为基础,利用向外复用逐点计算法对真 teschool june 999 实的栅格地形中随机选取的视点进行了视域分析,并将分析[6] Sakude m t. Harris a K, Martin g, et al Improvements on terrain 结果矢量化,如图7~图10所示。 database correlation testing[C]SISo Workshop, March 1998 pion D.The effect of feature data on linc-of-sight[R]. U Army TRADOC Analysis Center, White Sands Missile Range New Mexico. 1998 8]敖成龙基于三维地形分析的观察所阵地分析[D]北京:北京理工 大学,2003 [9]易敏,丁明跃,周成平四种通视性分析方法与实验比较叭数据采 集与处理,1999,14(1):122-127 [10 Kidner D B, Sparkes A J, Dorey M I, et al. Visibility analysis 图7栅格地形 within the multiscale implicit TIN[]. Transactions in GIS 001,5(1):19-37. [ll] Kaucic B, Zalik B Comparison of viewshed algorithms on reg ular spaced points[C ]/International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, Budmerice, Slovakia, 2002 177-183 「I余文广,李群,侯洪涛基于大地坐标的通视性检查算法计算 机仿真,2008(11) [13]李文伟,李广运.一种基于GIS的复杂地形通视性算法研究[C]∥ 图8视域计算 2008系统仿真技术及应用学术会议论文集,2008.

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