王加胜 杨昆 朱彦辉 |《测绘学报（英文版）》（JGGS）精选论文

Journal of Geodesy and Geoinformation Science

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🔷Title l 题目

Euclidean Distance Transform on the Sea Based on Cellular Automata Modeling

🔷Citation l 引文格式

Jiasheng WANG,Kun YANG,Yanhui ZHU,Jianhong XIONG. Euclidean Distance Transform on the Sea Based on Cellular Automata Modeling[J]. Journal of Geodesy and Geoinformation Science, 2020, 3(2): 71-80. DOI: 10.11947/ j.JGGS.2020.0208.

🔷Abstract l 摘要

To explore the problem of distance transformations while obstacles existing, this paper presents an obstacle-avoiding Euclidean distance transform method based on cellular automata. This research took the South China Sea and its adjacent sea areas as an example, imported the data of land-sea distribution and target points, took the length of the shortest obstacle-avoiding path from current cell to the target cells as the state of a cellular, designed the state transform rule of each cellular that considering a distance operator, then simulated the propagation of obstacle-avoiding distance, and got the result raster of obstacle-avoiding distance transform. After analyzing the effect and precision of obstacle avoiding, we reached the following conclusions: first, the presented method can visually and dynamically show the process of obstacle-avoiding distance transform, and automatically calculate the shortest distance bypass the land; second, the method has auto-update mechanism and each cellular can rectify distance value according to its neighbor cellular during the simulation process; at last, it provides an approximate solution for exact obstacle-avoiding Euclidean distance transform and the proportional error is less than 1.96%. The proposed method can apply to the fields of shipping routes design, maritime search and rescue, etc.

🔷Key words l 关键词

distance transform; cellular automata; obstacles avoiding; South China Sea

🔷Authors l 作者

Jiasheng WANG, Kun YANG, Yanhui ZHU, Jianhong XIONG.

• Jiasheng WANG
  

王加胜，男，1984.02生，毕业于南京大学，博士。云南师范大学副教授。主要从事智能体模型、元胞自动机模型与GIS集成在航道安全评价、土地利用变化模拟和流行病传播中的应用研究。曾获教育部科学技术进步奖一等奖，国家级教学成果奖二等奖。主持国家自然科学基金项目2项，参与国家自然科学基金项目5项。代表性成果包括：提出了基于空间聚类的南海主要航道的提取方法，应用元胞自动机模型进行海上距离分析，构建了基于多数据源的南海航道安全评价模型，提出了基于智能体模型和GIS集成的流感传播模型。

• Kun YANG
  

杨昆，男，1963.05生，毕业于澳大利亚新南威尔士大学，硕士。现任云南师范大学信息学院院长、国家级地理空间信息技术虚拟仿真实验教学中心主任、西部资源环境地理信息技术教育部工程中心主任、云南省万人计划教学名师、国际地球观测组织（GEO）十年规划中期评估专家组成员、中国地理信息系统协会理论与方法委员会副主任委员、中国地理学会地理模型与地理信息分析专业委员会副主任委员、“十二五”863计划地理信息技术主题专家组成员；《遥感学报》编委、《地理与地理信息科学》编委、《地震研究》编委。获国家级教学成果二等奖、中国侨界贡献奖、云南省哲学社会科学一等奖、云南省教学成果一等奖、云南省万人计划教学名师、云南省突出贡献专业技术人才等省部级以上奖励6项。

长期从事城市扩张的环境与健康影响评价、城市公共安全突发事件的应急响应与决策支持、山地城镇空间关键问题治理等研究工作。先后主持完成重大基础研究计划973项目、国家高技术发展研究计划863项目、国家科技支撑计划项目等科研项目50余项。代表性成果包括：在国内率先开创了流域水文水质模型、智能体模型和GIS集成的城市空间自然与人文综合模拟研究方法，探索了城市扩张对生态环境的影响规律，揭示了人类活动导致的流域非点源污染形成的动力作用机制，构建了人类活动作用下城市扩张时空演变预测模型；从人文社科视角研究了城市扩张与PM2.5污染形成的时空关系及其机制，揭示了PM2.5污染与能源结构、生态结构、产业结构及汽车保有量间的数量关系。

• Yanhui ZHU
  

朱彦辉，男，1988.12生，毕业于云南师范大学，在读博士。主要从事地理信息系统应用、GIS设计与开发等领域的教学和科研工作。曾获国家级教学成果奖二等奖，参与国家自然科学基金项目4项。

🔷全文摘录如下

本文节选自JGGS 2020,Volume 3,Issue 2, p71-80.点击阅读原文即可下载。

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