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越野通道分析是军事行动中极为重要的一项分析技术,其主要任务是研究作战区域内地形对机动的影响,为机动选取适宜的通行路线。目前我军这方面的研究还比较少,本文对此进行了比较详细的研究,特别提出了非均匀B样条内插模型和多要素通道分析模型。文中采用格网结构,将地形信息与影响要素信息进行叠加,把通道的搜索转化为图论问题进行解决。主要成果如下: (1)越野通道分析与基本模型构建 结合具体需求和输入、输出,将模型的实现划分为如下几个子模型:地形数据内插模型,单图层通行性能分析模型,多图层叠加模型,点到点、点到线、线到线的通道分析模型。模型之间通过格网结构建立联系,三类通道基于相同的搜索算法,优化了算法的实现。 (2)非均匀B样条内插模型 结合非均匀B样条函数良好的局部性质和最小二乘数据拟合方法良好的全局性质,提出了一种非均匀B样条最小二乘内插模型。实践表明,非均匀B样条最小二乘内插算法比单点移动曲面拟合、多方位取点加权等内插算法有更高的精度和可靠性。 (3)单要素通行性分析模型 对地貌、水系、植被和居民地图层按相同尺寸进行格网剖分,并按越野机动的通行能力,将各要素图层划分为易通行、难通行和不能通行三级进行分析。根据图层上的要素分布和影响因子,对相应网格区域进行分级归类标识,得到对应图层的通行性能分析矩阵。 (4)多图层叠加分析模型 考虑到图层间的通行性叠加采用的是空间逻辑运算,借鉴栅格叠加思想,首先对各要素图层按按同一尺寸进行格网剖分,然后在对网格区域通行性分析的基础上,将图层间的对应网格区域进行空间逻辑叠加,简洁高效地实现了多要素综合通行性分析问题。 (5)越野通道分析模型 将越野通道的分析抽象为点到点、点到线和线到线的路径搜索三个子模型。以叠置得到的综合通行性分析矩阵为基础,将其视为图进行处理,采用对图的搜索策略,实现了点到点、点到线以及线到线的通道搜索问题。实验表明,算法具有较好的实时效果,最坏时间复杂度为o(canPassGrids),其中,canPassGrids为可通行的网格数。