陆地环境通行分析理论与方法

对地观测遥感技术、深度学习等优选技术快速发展，为陆地环境通行分析提供了空间数据与模型算法基础。本书首先对陆地环境通行分析理论与方法进行介绍，详细阐述陆地环境通行影响要素并构建陆地环境通行的指标体系，深入介绍陆地环境通行量化与评价分析模型，以及陆地环境通行要素与通行分析制图理论技术与方法，详细介绍陆地环境通行路径规划算法，概述当前陆地环境通行分析仿真系统与应用情况，并对陆地环境通行分析发展趋势及应用前景进行展望。陆地环境通行分析理论与方法，可为构建精准、逼近现实的陆地环境系统模型，优化传统通行路径规划算法，以及国民经济建设和国防军事行动提供有力的理论与方法支撑。本书可供无人驾驶、机器人导航、地形仿真、军事地形应用分析等相关领域研究人员参考和使用，也可作为相关专业学生的参考书。

第1章绪论1
1.1陆地环境通行分析相关概念1
1.1.1陆地环境相关概念1
1.1.2通行分析相关概念2
1.1.3环境建模相关概念5
1.2陆地环境通行分析基本理论与方法研究进展7
1.2.1基于地理信息系统的陆地环境通行分析7
1.2.2基于路径规划的陆地环境通行分析8
1.2.3陆地环境通行分析相关理论与技术11
1.3陆地环境通行分析的作用与研究内容15
参考文献17
第2章陆地环境通行影响要素22
2.1地理要素22
2.1.1地形22
2.1.2地貌23
2.1.3地表覆盖25
2.2地质要素27
2.2.1土体27
2.2.2岩体36
2.3自然灾害要素37
2.3.1滑坡37
2.3.2崩塌38
2.3.3泥石流39
2.3.4裂隙40
2.3.5地面塌陷42
2.3.6山洪44
2.4气象要素46
2.4.1气温46
2.4.2风47
2.4.3降雨48
2.4.4降雪50
2.4.5雾51
2.5水文要素53
2.5.1水位53
2.5.2流量54
2.5.3沙情54
2.5.4冰情54
参考文献54
第3章陆地环境通行指标体系57
3.1地理因子57
3.1.1地形参数57
3.1.2地貌参数60
3.1.3地表覆盖参数61
3.2地质因子64
3.2.1土壤参数64
3.2.2岩体参数73
3.3自然灾害因子75
3.3.1历史灾害参数76
3.3.2地质灾害易发性评价模型及参数76
3.4气象因子80
3.4.1温度参数80
3.4.2风力参数80
3.4.3降雨参数80
3.4.4降雪参数81
3.4.5雾天参数82
3.5水文因子82
参考文献83
第4章陆地环境通行量化与评价分析86
4.1陆地环境通行量化模型与方法86
4.1.1三角格网量化模型87
4.1.2四角格网量化模型89
4.1.3六角格网量化模型92
4.1.4陆地环境通行量化空间统计法97
4.2陆地环境量化数据存储格式102
4.2.1MAPTBL量化数据格式102
4.2.2栅格量化数据格式107
4.2.3矢量量化数据格式110
4.3陆地环境通行能力评价方法116
4.3.1单因子评价方法116
4.3.2多因子综合评价方法118
4.3.3基于机器学习的通行评价方法121
参考文献122
第5章陆地环境通行要素与通行分析制图126
5.1陆地环境通行制图相关概念126
5.1.1坐标系统及坐标变换126
5.1.2GIS空间分析138
5.2陆地环境通行要素制图153
5.2.1基于地形特征制图153
5.2.2基于土壤类型和容重制图157
5.2.3基于土壤水分制图160
5.2.4基于地表覆盖制图161
5.3陆地环境通行分析制图163
5.3.1基于量化模型的通行能力制图163
5.3.2基于机动装备性能的通行速度制图163
5.3.3基于全局分析的路径规划制图165
5.3.4基于要素分析的不可通行原因制图166
参考文献168
第6章陆地环境通行路径规划算法169
6.1传统路径规划算法169
6.1.1Dijkstra算法169
6.1.2Floyd算法171
6.1.3A*算法173
6.1.4LPA*算法175
6.1.5D*算法177
6.1.6D*Lite算法178
6.2智能优化路径规划算法180
6.2.1模拟退火算法180
6.2.2蚁群优化算法182
6.2.3粒子群优化算法183
6.2.4遗传算法184
6.3越野路径规划模型优化算法187
6.3.1基于六角格网改进的优化遗传算法187
6.3.2基于多层次六角格网通行模型的优化A*算法193
6.3.3越野路径轨迹优化方法196
参考文献200
第7章陆地环境通行分析仿真系统及其设计与验证202
7.1陆地环境通行分析仿真技术应用需求202
7.1.1通行分析应用需求202
7.1.2机动装备仿真需求203
7.1.3全局路径规划需求205
7.2陆地环境通行分析仿真系统概述206
7.2.1AVT194206
7.2.2IVRESS/DIS207
7.2.3RecurDyn208
7.2.4MSCADAMS209
7.2.5Chrono209
7.2.6NTVPM/NTWPM210
7.2.7VortexStudio211
7.3陆地环境通行分析系统原型设计212
7.3.1总体设计思路212
7.3.2层级结构划分212
7.3.3功能模块设计213
7.4陆地环境通行路径规划验证分析220
7.4.1通行环境分析关键过程220
7.4.2通行路径规划算法228
参考文献234
第8章陆地环境通行分析展望236
8.1发展趋势236
8.2应用前景237
8.2.1军事领域237
8.2.2农业领域237
8.2.3应急救灾238
8.2.4探月工程238
参考文献239