ความแตกต่างระหว่างเครื่องมือสร้าง Thiessen Polygons (ArcGIS) และเครื่องมือ Voronoi Polygons (QGIS) คืออะไร?


12

Thiessen มีรูปหลายเหลี่ยมเหมือนกับ Voronoi polygons หรือไม่ ฉันใช้ ArcMap 10 และ QGIS 2.4 และฉันอยากทราบความแตกต่างที่แน่นอน (ถ้ามี) ระหว่างสองวิธี


คุณช่วยอธิบายการวิจัยที่คุณได้ทำในหัวข้อและสิ่งใดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่คุณต้องการความชัดเจน
แอรอน

1
เรากำลังสนทนากันอยู่ว่าจะรวมสองแท็กใน meta: meta.gis.stackexchange.com/questions/3677/…หรือไม่
Chris W

คำตอบ:


20

ใช่พวกเขาเป็นสิ่งเดียวกัน ในสาขาของ GIS เรามักจะอ้างถึงพวกเขาเป็นรูปหลายเหลี่ยม Thiessen หลังจากนักอุตุนิยมวิทยาชาวอเมริกันที่ใช้งานบ่อยครั้ง ในสาขาอื่น ๆ โดยเฉพาะคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะเรียกว่าแผนภาพ Voronoi เพื่อเป็นเกียรติแก่นักคณิตศาสตร์ Georgy Voronyi ใช้ได้ทั้งสองอย่าง


ในขณะที่แนวคิดเดียวกันคือผมสงสัยว่าการดำเนินงานในแต่ละซอฟต์แวร์คือ ...
คริส W

@ChrisW นั่นเป็นคำถามที่คุ้มค่า แต่เป็นคำถามที่ค่อนข้างตอบยากฉันเดา ฉันคิดว่าเช่นเดียวกับปัญหาเชิงพื้นที่ส่วนใหญ่มีวิธีการแก้ปัญหามากกว่าหนึ่งวิธีซึ่งจะแนะนำว่ามีการใช้งานที่แตกต่างกัน
WhiteboxDev

ขอโทษฉันโวหารมากขึ้น ฉันแค่อยากจะชี้ให้เห็นว่าในขณะที่แนวความคิดเหมือนกันและคุณจะได้รับผลลัพธ์เดียวกัน (หรืออย่างน้อยประเภทผลลัพธ์) ในสองโปรแกรมวิธีที่พวกเขาไปเกี่ยวกับมันอาจจะไม่เหมือนกันและผลลัพธ์อาจ ไม่เหมือนกันทุกประการ โดยทั่วไปเลือกที่จะอ่านคำถามมากกว่าที่จำเป็นจริงๆ แต่อาจเป็นเรื่องสำคัญหากคุณเข้าลึกพอ
Chris W

@ ChrisW ใช่นั่นคือวิธีที่ฉันตีความคำถามของคุณ และมันเป็นจุดที่คุณยกขึ้นจริง ๆ ฉันคิดว่ารายละเอียดการนำไปใช้งานใน GIS สองตัวใด ๆ ที่เสนอเครื่องมือรูปหลายเหลี่ยมของ Thiessen จะนำไปสู่ความแตกต่างเล็กน้อยในแบบเดียวกับที่เครื่องมือไหลสะสมหรือลุ่มน้ำที่ใช้กับข้อมูลเดียวกันใน GIS ที่แตกต่างกันสองแบบอาจแตกต่างกันเล็กน้อย มีหลายสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานเชิงทฤษฎีของอัลกอริทึมและการใช้รหัสคอมพิวเตอร์
WhiteboxDev

@ChrisW บังเอิญมันเป็นคำถามของคุณที่นำฉันไปสู่ความคิดของซอฟต์แวร์ 'เปิดการเข้าถึง' และ Whitebox GAT ในสถานที่แรก ถ้า OP ถามว่าเครื่องมือรูปหลายเหลี่ยม Thiessen Thiessen ของ Whitebox ทำงานอย่างไรคำตอบจะง่ายเหมือนการกดปุ่ม 'รหัสดู' ในกล่องโต้ตอบของเครื่องมือ ดูบล็อกที่เชื่อมโยงเพื่อดูรายละเอียดสิ่งที่ฉันหมายถึง: whiteboxgeospatial.wordpress.com/2014/05/04/…
WhiteboxDev

9

เราไม่สามารถทราบถึงความแตกต่างที่แน่นอนได้เนื่องจากเราไม่เห็นซอร์สโค้ดของการใช้งาน ESRI แต่ก็ปรากฏออกมาจากภาพรวมคร่าวๆว่าสองการใช้งานไม่ในความเป็นจริงใช้วิธีการเดียวกับที่เป็นคำแปลคร่าวๆของสตีเว่นฟอร์จูนคลาสสิกของอัลกอริทึม sweepline

ที่นี่คุณสามารถดูรหัสต้นฉบับจริงที่ใช้ใน QGIS มันมีคำอธิบายต่อไปนี้:

For programmatic use two functions are available:

   computeVoronoiDiagram(points)

        Takes a list of point objects (which must have x and y fields).
        Returns a 3-tuple of:

           (1) a list of 2-tuples, which are the x,y coordinates of the
               Voronoi diagram vertices
           (2) a list of 3-tuples (a,b,c) which are the equations of the
               lines in the Voronoi diagram: a*x + b*y = c
           (3) a list of 3-tuples, (l, v1, v2) representing edges of the
               Voronoi diagram.  l is the index of the line, v1 and v2 are
               the indices of the vetices at the end of the edge.  If
               v1 or v2 is -1, the line extends to infinity.

   computeDelaunayTriangulation(points):

        Takes a list of point objects (which must have x and y fields).
        Returns a list of 3-tuples: the indices of the points that form a
        Delaunay triangle.

ตอนนี้เราไม่เห็นรหัสที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ ESRI ที่ขับเคลื่อนเครื่องมือของพวกเขา แต่คำอธิบายของเอกสารอธิบายทันทีว่าพื้นฐานของเครื่องมือทั้งสองนั้นเหมือนกัน:

รูปหลายเหลี่ยมใกล้เคียง Thiessen มีการสร้างดังนี้:

คะแนนทั้งหมดจะได้รับการวิเคราะห์เป็นเครือข่ายผิดปกติแบบสามเหลี่ยม (TIN) ที่ตรงตามเกณฑ์ของ Delaunay เส้นแบ่งครึ่งตั้งฉากสำหรับแต่ละขอบสามเหลี่ยมถูกสร้างขึ้นสร้างขอบของรูปหลายเหลี่ยมของ Thiessen ตำแหน่งที่จุดตัดแบ่งสองส่วนกำหนดตำแหน่งของจุดยอดรูปหลายเหลี่ยมของ Thiessen

ความแตกต่างที่เกิดขึ้นจริงของรหัสการขับขี่ทั้งสองนั้นแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดเพราะมันแสดงให้เห็นว่าการแปลของ Bill Simon ได้รู้จักข้อบกพร่องที่ไม่ปรากฏในเวอร์ชันของ ESRI

มี (ตามที่ระบุไว้ในความคิดเห็นด้านบน) มีหลายวิธีในการสร้างไดอะแกรม Voronoi แม้ใน GIS เช่นวิธีการเชิงภาพนี้ นอกจากนี้ยังมีวิธีการที่ใช้เวกเตอร์อื่น ๆเพื่อสร้างไดอะแกรม Voronoi ใน GIS

มีข้อดีและข้อเสียหลายวิธีในแต่ละวิธี ตัวอย่างเช่นอัลกอริธึมของฟอร์จูนนั้นค่อนข้างรวดเร็วและจัดทำเอกสารได้ดี แต่ปัจจุบันยังไม่มีวิธีที่จะสร้างไดอะแกรม Voronoi ที่มีน้ำหนักหลายคูณโดยใช้การดำเนินการโดยตรงของเขา

โดยทั่วไปวิธีการแรสเตอร์นั้นช้ากว่าการคำนวณมาก แต่อนุญาตให้สร้างไดอะแกรม Voronoi ประเภทต่างๆ ( เช่นไดอะแกรม Voronoi ที่ไกลที่สุด ) ได้โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนวิธีการ

การเปิดเผยอย่างเต็มรูปแบบ: ฉันทำงานเป็นผู้ช่วยวิจัยให้กับอาจารย์ที่เขียนบทความเกี่ยวกับวิธีการเชิงภาพแรสเตอร์สำหรับการสร้างไดอะแกรม Voronoi


TL: DR:แม้ว่าการใช้งานจริงจะแตกต่างกันเล็กน้อยพวกเขาใช้อัลกอริทึมเดียวกันและทั้งคู่ควรให้ผลลัพธ์เหมือนกัน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.