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《基于地域分析的智能空间决策支持技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第16卷第1期军械工程学院学报Vol.16No.12004年2月JournalofOrdnanceEngineeringCollegeFeb.,2004文章编号:1008-2956(2004)01-0051-05基于地域分析的智能空间决策支持技术12马剑,刘玉树(1.军械工程学院导弹工程系,河北石家庄050003;2.北京理工大学计算机科学工程系,北京100081)摘要:地域分析技术是作战指挥辅助决策的关键技术之一。详细介绍了基于多维战场环境条件下作战地域分析的智能空间决策支持系统的设计方法、系统结构、主要算法和实现。系统以军事地理信息系统、军用地
2、图处理和态势信息系统为开发平台,设计过程中采用了联机分析处理、模型技术、数据挖掘、人工智能等辅助决策技术,实现了多约束条件下炮兵作战地域选择方案的自动生成和评估,提出了基于栅格元数据的地理信息表示模型、地域分析和评估模型、基于产生式规则的知识推理算法以及将模型、知识推理和实现方法紧密集成的决策支持模型,对基于地域分析的智能空间决策支持系统的系统结构和功能实现以及多层次决策支持技术进行了探索和研究。3关键词:决策支持;数据挖掘;作战指挥模型;CI中图分类号:TP18文献标识码:A高技术战争要求多兵种协同作战,战场地域空前广阔,战场的地形、地貌很大程度
3、上决定了所能采取的作战方式,对战争的胜负起着十分重要的作用。军事地理信息系统(MilitaryGeographicInforma2tionSystem,简称MGIS),是在计算机硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论和方法,综合、动态地获取、存储、管理和分析军事地理环境信息,并服务于作战指挥自动化、战场数字化建设和军事决策支持的军事空间信息系统。MGIS在作战指挥自动化中的作用主要体现在:提供研究战场条件与制订作战计划所必需的战场地理环境信息;提供实施作战指挥所必需的战场综合信息;提供实施作战指挥特别是合成作战指挥所必需的数字地图或电子地图。因此
4、,建立基于GIS三维战场环境的野战决策支持系统,为指挥员制定作战方案和下定决心提供咨询信息和参考方案,有着重大的理论意义和应用价值。本文介绍了基于多维战场环境条件下作战地域分析的指挥决策支持系统的设计方法、系统结构、主要算法和实现。1系统结构基于地域分析的智能空间决策支持系统是“某炮兵作战指挥系统”的一个子系统。其设计目标是实现在多约束条件下炮兵作战地域(包括集结地域、防御地域和进攻地域)的自动选取和分析的辅助决策功能。出于对实时性和可集成性的考虑,系统在设计时采用了面向使用的集成方式,将数据库、知识库、方法库和模型库紧密集成到一起,形成了人机界面
5、、栅格元数据模型、模型子系统、知识子系统(包括推理机)、方法子系统等几部分,如图1所示。收稿日期:2003-09-28;修回日期:2003-12-25作者简介:马剑(1974—),男,硕士,讲师.52军械工程学院学报20042设计思路系统的功能实现由以下几个步骤完成:1)数据预处理:利用军事地理信息系统以及军用地图处理和态势信息系统提供的API函数获取地理信息基础数据,然后对这些基础数据进行集成、分类、选择,利用联机分析处理的切片、切块和钻取等功能,进行多维数据分析,生成地理信息“元数据”。2)地域搜索:根据初始设定条件,自动计算生成阵地的方位和大
6、小,按照阵地坐标映射到栅格元数据,获取阵地的地理信息数据,进行阵地评估。分别按照坐标轴的x、y轴方向展开进行搜索,得到全部可能的阵地坐标,并进行评估。3)地域评估:对搜索生成的阵地进行空间数据挖掘,得到以产生式规则表示的知识(包括定性的和定量的知识),根据评估模型进行不确定性推理,按照加权求和的方法,累加各评估项目的评价值,得到生成阵地的综合评价值。4)阵地选优:根据各阵地的评价值进行优选,在一定的距离范围内选择最优的阵地方案,提交最终方案。3模型设计311栅格元数据模型栅格元数据模型是从多维数据概念模型到一维模型的映射,就是将多维地理图层上的地理
7、目标信息,按照地理坐标映射到一维的栅格模型中。这样,每一个栅格元数据对象,就包含了该栅格地理坐标范围内的全部感兴趣的地理数据信息,通过访问栅格元数据,就可以得到该栅格内的全部地理目标的数据信息。一个大的地理目标被分解映射到若干个有邻接关系的栅格中,而若干个相邻接的栅格元数据可以表示该地理目标坐标范围内的全部地理信息。栅格元数据模型的优点是:1)简化了地理目标的数据表示,符合逻辑习惯;2)能够清晰地表示各地理目标之间的空间关系和逻辑关系;3)模型面向地域搜索和地域生成。栅格元数据模型的数据结构封装在类DataCell中,DataCell的定义如下:c
8、lassDataCell{public:longflag;//按位存储的属性字charslope;//坡度public:D
