创建蒂森多边形工具(ArcGIS)和Voronoi多边形工具(QGIS)有什么区别?


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蒂森多边形是否与Voronoi多边形相同?我正在使用ArcMap 10和QGIS 2.4,并且我想知道两种方法之间的确切区别(如果有)。


您能否描述您在该主题上所做的任何研究,尤其需要澄清哪些内容?
亚伦

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实际上,我们正在对是否将两个标签上元相结合的讨论:meta.gis.stackexchange.com/questions/3677/...
克里斯w ^

Answers:


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是的,他们是同一回事。在GIS领域中,在经常使用它们的美国气象学家之后,我们倾向于将它们称为Thiessen多边形。在其他领域,特别是数学和计算机科学领域,为了纪念数学家Georgy Voronyi,通常将它们称为Voronoi图。两种用途都是可以接受的。


虽然概念是相同的,但我想知道每个软件中的实现方式是否都是…
Chris W

@ChrisW我猜这是一个值得回答的问题,但很难回答。我认为,像大多数空间问题一样,有多种方法可以解决该问题,这表明存在不同的实现方式。
WhiteboxDev 2014年

抱歉,我更是夸夸其谈。我只是想指出,虽然这些概念是一样的,和你通常得到相同的结果(或至少类型的结果),这两个软件,怎么他们去了解它可能是不一样的,结果可能不完全一样。基本上,选择对问题的理解比实际可能需要的要多,但是如果您深入的话,可能会很重要。
克里斯W

@ChrisW是的,这就是我对您的问题的解释。这是您提出的一个非常正确的观点。我认为,任何两个提供Thiessen多边形工具的GIS中的实现细节都会导致细微的差异,就像应用于两个不同GIS中的相同数据的流量累积或分水岭工具可能会略有不同。在算法的理论工作与其计算机代码实现之间,有很多不同之处。
WhiteboxDev 2014年

@ChrisW顺便说一句,正是您的问题使我首先想到了“开放访问”软件和Whitebox GAT的概念。如果OP询问了Whitebox GAT的Thiessen多边形工具的工作原理,那么答案很简单,只需按下工具对话框上的“查看代码”按钮。查看我的意思的细节链接博客:whiteboxgeospatial.wordpress.com/2014/05/04/...
WhiteboxDev

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我们无法知道确切的区别,因为我们看不到ESRI实现的源代码。但是,从粗略地看,似乎这两个实现确实使用了与Steven Fortune的经典扫掠线算法的粗略翻译相同的方法。

在这里,您可以查看QGIS中使用的实际源代码。它包括以下描述:

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.

现在我们看不到驱动其工具的 ESRI专有代码,但是其文档说明立即显示出这两种工具背后的基础是相同的:

蒂森近端多边形的构造如下:

所有点都被三角剖分成符合Delaunay准则的三角不规则网(TIN)。生成每个三角形边缘的垂直平分线,从而形成Thiessen多边形的边缘。等分线相交的位置确定了Thiessen多边形顶点的位置。

驱动这两者的代码的实际细微差别显然是不同的,因为已经证明Bill Simon的翻译存在ESRI版本中不存在的已知错误

甚至在GIS中,也有(如上面的评论中所述)其他几种生成Voronoi图的方法,例如这种基于栅格的方法。还有其他基于矢量的方法可在GIS中生成Voronoi图。

每种方法都有许多优点和缺点。例如,Fortune的算法相对较快且有据可查,但是目前尚无使用他直接实现的生成加权加权Voronoi图的已知方法。

栅格方法通常在计算上要慢得多,但是无需完全重新发明方法,就可以创建不同类型的Voronoi图(例如最远的Voronoi图)。

完全公开:我曾担任教授的研究助理,他为基于栅格的生成Voronoi图的方法撰写论文。


TL; DR:尽管实际的实现略有不同,但是它们基于相同的算法,并且都应产生相同的结果(除了少数情况下,上面的Dan Patterson问题中指出了这些错误)。

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