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改进的单亲遗传算法在汇水盆地三维建模中的应用研究

作者：杨威 Publish: 2005-7-7 Hits:-

【中文题名】

改进的单亲遗传算法在汇水盆地三维建模中的应用研究

【英文题名】

Application and Study of Improved Partheno-Genetic Algorithm to Catchment Basin's 3-D Modeling

【学科专业】

计算机软件与理论

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2005-7-7

【中关键词】

遗传算法,单亲遗传算法,基于点的汇水盆地,爬山算法,地理信息系统,

【英关键词】

Genetic Algorithms（GA）,Partheno-Genetic Algorithm,Catchment Basin based on dot,Hill-Climbing Algorithms,Geographic Information System（GIS）,

【分类导航】

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【论文摘要】

汇水盆地在地球化学、地质勘测等领域的研究中占有重要地位。在地球化学勘探中,经常要用汇水盆地来圈定和研究区域化探异常;在选择水库坝址、市政建设时,也需要考虑汇水盆地地形对其各方面的影响。以往,汇水盆地大多是用手工从地形等高线图上提取的二维平面图,人工绘制的汇水盆地精度差,且费时费力又不直观。随着 GIS 相关技术研究的逐渐深入和广泛,使用计算机进行汇水盆地的自动提取已经应用于实际的地质勘测工作中。早期,在用爬山算法对汇水盆地进行建模时,常常会因为初始点选在局部最优解的区域,而使算法陷入局部最优解,最终无法绘制出完整的汇水盆地。在这种情况下,遗传算法的全局优化能力为问题的解决指出了方向。遗传算法模拟自然界中绝大部分生物的双亲繁殖方式,利用交叉、变异等遗传算子繁殖后代。由于遗传算法对搜索空间无特殊要求,无需求导,具有运算简单,收敛速度快等优点,并且其本身具有较强的鲁棒性和适应性,因此在各个领域得到了广泛的应用。但目前遗传算法还存在对复杂问题搜索效率低,易陷入“早熟收敛”及局部寻优能力差等缺点,对其不断完善和改进获得新的算法已成为学者们的重要研究方向之一。单亲遗传算法是一种全新的遗传算法,它采...

【论文题纲】

摘要	3-5
Abstract05	5-7
目录	7-9
引言	9-10
第一章 GIS 概述	10-16
1.1 GIS 简介	10-11
1.1.1 GIS 的产生	10
1.1.2 GIS 的发展	10-11
1.2 二维GIS 到三维GIS 转变	11-12
1.3 三维GIS 发展及研究现状	12-15
1.3.1 三维GIS 的发展	12-13
1.3.2 三维GIS 主要技术难点和研究现状及主要进展	13-15
1.4 GIS 发展趋势及方向	15-16
第二章三维可视化与三维地形建模研究	16-22
2.1 三维可视化概述	16-17
2.1.1 三维可视化的背景知识	16
2.1.2 三维可视化的基本概念及发展现状	16-17
2.2 三维地形表现形式	17-18
2.3 数字高程模型与数字地面模型简介	18-20
2.3.1 三维DEM 的用途	19
2.3.2 DEM 生成方法	19-20
2.4 三维地形模型主要建模方法	20-22
2.4.1 基于点的表面建模	21
2.4.2 基于三角形的表面建模	21
2.4.3 基于格网的建模	21
2.4.4 混合表面的建模	21-22
第三章汇水盆地概述	22-28
3.1 汇水盆地的定义	22-24
3.1.1 汇水盆地的自然定义	22
3.1.2 汇水盆地的分级定义	22-23
3.1.3 汇水盆地的数学定义	23-24
3.2 实现汇水盆地计算机自动检测的意义	24-25
3.2.1 水资源概况	24
3.2.2 研究汇水盆地的意义	24-25
3.3 用爬山法检测汇水盆地	25-28
3.3.1 爬山法的原理	25-26
3.3.2 爬山法的不足	26-28
第四章遗传算法	28-35
4.1 遗传算法	28-32
4.1.1 遗传算法的产生和发展	28-29
4.1.2 遗传算法的简单描述	29-30
4.1.3 遗传算法的基本步骤	30-32
4.2 单亲遗传算法	32-35
4.2.1 单亲遗传算法的运行过程	32-33
4.2.2 单亲遗传算法的编码方式	33
4.2.3 单亲遗传算法的遗传算子	33-34
4.2.4 单亲遗传算法的特点	34-35
第五章基于点的汇水盆地及改进的单亲遗传算法	35-40
5.1 基于点的汇水盆地的定义	35
5.2 改进单亲遗传算法的基本思想及实现	35-40
5.2.1 算法中母体和子体的确定方法	35-36
5.2.2 建立遗传编码	36-37
5.2.3 产生初始种群	37
5.2.4 确定适应度	37
5.2.5 遗传算子	37-38
5.2.6 算法描述	38-39
5.2.7 算法流程图	39-40
第六章对比仿真实验	40-44
6.1 三维地形原始数据资料分析	40-42
6.1.1 数据集特点	40
6.1.2 数据的格式	40-42
6.2 地表建模	42
6.2.1 OpenGL 简介	42
6.2.2 地表建模	42
6.3 实验效果及分析	42-44
结论	44-45
参考文献	45-47
后记	47-48
在学期间公开发表论文及参加的科研项目情况	48

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.387348



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