[发明专利]一种自动气象站覆盖优化方法

权利要求书

1.一种自动气象站覆盖优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、建模：将N个自动气象站随机部署在一个大小为L*W的二维矩形平面T内，并对N个自动气象站进行标记，分别记为：s₁，s₂，...s_i，...s_N；

其中，s₁为第1个自动气象站的标号，s₁在T中的位置为c₁；s₂为第2个自动气象站的标号，s₂在T中的位置为c₂；s_i为第i个自动气象站的标号，s_i在T中的位置为c_i；i＝1、2、…N；s_N为第N个自动气象站的标号，s_N在T中的位置为c_N；

步骤2、构建每个自动气象站的Voronoi图，得到每个自动气象站的Voronoi区域；

步骤3、根据每个自动气象站的Voronoi区域，对每个自动气象站当前的位置进行更新，直至得到每个自动气象站最终的位置；

其中，步骤3中的具体步骤为：

步骤3-1、构建步骤2中每个自动气象站的Voronoi区域所对应的外接圆，并提取出每个外接圆的圆心之后，将每个自动气象站的Voronoi区域所对应的外接圆的圆心更新为每个自动气象站当前的位置；

其中，为第1个自动气象站s₁的Voronoi区域所对应的外接圆圆心；为第2个自动气象站s₂的Voronoi区域所对应的外接圆圆心；为第N个自动气象站s_N的Voronoi区域所对应的外接圆圆心；

步骤3-2、判断如是，则转入步骤3-3；如否，则转入到步骤3-6；

其中，ε为预设的阈值；

步骤3-3、按照步骤2和步骤3-1中相同的方式，以每个自动气象站当前的位置构建每个自动气象站的Voronoi图，并构建每个自动气象站的Voronoi区域所对应的外接圆以及提取出每个外接圆的圆心之后将每个自动气象站对应的外接圆的圆心更新为每个自动气象站当前的位置；a的初始值为2；

步骤3-4、判断如是，则转入步骤3-5；如否，则转入到步骤3-6；

步骤3-5、将a加1后更新a值，并转入到步骤3-3；

步骤3-6、将每个自动气象站当前的位置作为最终的位置；

或者，步骤3中的具体步骤为：

步骤3-a、计算出每个自动气象站的Voronoi区域所对应的质心并将每个自动气象站的Voronoi区域所对应的质心更新为每个自动气象站当前的位置；

其中，为第1个自动气象站s₁的Voronoi区域所对应的质心；为第2个自动气象站s₂的Voronoi区域所对应的质心；为第N个自动气象站s_N的Voronoi区域所对应的质心；

步骤3-b、判断如是，则转入步骤3-c；如否，则转入到步骤3-f；

其中，ε为预设的阈值；

步骤3-c、按照步骤2和步骤3-a中相同的方式，以每个自动气象站当前的位置构建每个自动气象站的Voronoi图，并提取每个自动气象站的Voronoi区域所对应的质心之后将每个自动气象站Voronoi区域所对应的质心更新为每个自动气象站当前的位置；a的初始值为2；

步骤3-d、判断如是，则转入步骤3-e；如否，则转入到步骤3-f；

其中，ε为预设的阈值；

步骤3-e、将a加1后更新a值，并转入到步骤3-c；

步骤3-f、将每个自动气象站当前的位置作为最终的位置。

2.根据权利要求1所述的自动气象站覆盖优化方法，其特征在于：所述步骤2第i个自动气象站s_i的Voronoi区域V_i的计算公式为：

其中，i＝1，2，...N；x为二维矩形平面T内的一点，d(x，s_i)为计算x与s_i之间的欧氏距离；d(x，s_j)为计算x与s_j之间的欧式距离。