網(wǎng)絡(luò)分析在災(zāi)害輔助決策中的應(yīng)用研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)分析作為GIS最主要的功能之一，是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分，在電子導(dǎo)航、交通旅游、城市規(guī)劃以及電力、通訊等各種管網(wǎng)、管線的布局設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用，是研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。而最短路徑問題是GIS網(wǎng)絡(luò)分析中的最基本最關(guān)鍵的問題，一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、地理信息科學(xué)等學(xué)科中都起著極重要的作用。因此對應(yīng)用于GIS的最短路徑算法進(jìn)行研究是有必要的。
　　 網(wǎng)絡(luò)分析是通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的

2、流動(dòng)和分配情況，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題進(jìn)行研究的一種空間分析方法。網(wǎng)絡(luò)分析的理論基礎(chǔ)是圖論和運(yùn)籌學(xué)，運(yùn)籌學(xué)是近代形成的一門應(yīng)用科學(xué)，主要研究各種有組織系統(tǒng)的管理問題及其經(jīng)營活動(dòng)，一般使用定量化的研究方法，尤其是運(yùn)用數(shù)學(xué)模型來解決問題；圖論是運(yùn)籌學(xué)中有著廣泛應(yīng)用的一個(gè)分支，主要研究事物及其關(guān)系，任何一個(gè)能用二元關(guān)系描述的系統(tǒng)，都可以用圖論提供數(shù)學(xué)模型。
　　 網(wǎng)絡(luò)分析是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)基本模型，其根本的目的是研究、策劃一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)

3、工程如何安排，并得到最好的運(yùn)行效果，如選擇最佳布局中心位置，從甲地到乙地的運(yùn)輸時(shí)間最短等。這類問題在社會(huì)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中不勝枚舉，因此GIS中的網(wǎng)絡(luò)分析具有重要的研究意義。
　　 本文的章節(jié)安排如下：
　　 引言介紹了本文的研究背景，闡述了GIS網(wǎng)絡(luò)分析中最短路徑算法和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，指出了路徑分析在受災(zāi)人員撤離輔助決策系統(tǒng)中研究與應(yīng)用的必要性。
　　 本文第二章對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了概述，主要包括地理信

4、息系統(tǒng)的構(gòu)成與功能，地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容，地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析功能。
　　 第三章首先介紹了網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)知識(shí)，包括基本概念、要素組成與屬性以及網(wǎng)絡(luò)分析的基本方法。然后在MatLab環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)分析方法中路徑分析和連通分析的仿真；根據(jù)受災(zāi)人員撤離輔助決策系統(tǒng)中的實(shí)際需求，對路徑分析和連通分析分別做了一些相應(yīng)的改進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)了仿真，結(jié)果有效可行。
　　 第四章主要介紹了GPS的相關(guān)知識(shí)，包括GP

5、S的組成，導(dǎo)航定位原理，GPS特點(diǎn)及用途，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。然后重點(diǎn)講解了受災(zāi)人員撤離輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的，描述了系統(tǒng)的作用；系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)，介紹了系統(tǒng)的組成部分，以及簡單介紹了各個(gè)部分信息交互的過程；系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的軟硬件組成，分析了各個(gè)模塊具體的工作流程及原理，最后介紹了系統(tǒng)的功能架構(gòu)。
　　 本論文研究的目標(biāo)為地理信息系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)分析，并仿真實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析方法；然后根據(jù)受災(zāi)人員撤離輔

6、助決策系統(tǒng)的實(shí)際需求，給網(wǎng)絡(luò)分析添加約束條件，進(jìn)行研究并實(shí)現(xiàn)仿真；最后結(jié)合最短路徑算法和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)受災(zāi)人員撤離輔助決策系統(tǒng)。
　　 本論文主要的研究內(nèi)容和成果包括：
　　 ①研究網(wǎng)絡(luò)分析中的基本方法，重點(diǎn)研究路徑分析的Dijstra算法和連通分析的Prime算法，并分別在MatLab中實(shí)現(xiàn)仿真；
　　 ②結(jié)合災(zāi)害輔助決策的實(shí)際需求，給算法添加約束條件，對路徑分析的Dijkstra算法和連通分析的Prime