基于覆盖粗糙集的GIS不确定性分析

粗糙集作为一种处理不确定性问题的工具,近年来在GIS中得到了广泛的应用。它利用上、下近似来逼近对象。在以往的GIS粗糙集应用中,都是基于等价划分的pawlark粗糙集。本文基于划分之中可以存在交集的覆盖粗糙集,利用近年在基础数学研究中的一些覆盖粗糙集的理论与性质,探讨了GIS不确定研究的覆盖近似空间、覆盖粗糙集、模糊覆盖粗糙集、模糊覆盖粗糙隶属函数等。发现覆盖粗糙集在处理GIS不确定性问题时,有比粗糙集更广的适应范围。     

分层递阶近似空间下的GIS属性数据不确定性描述

GIS属性数据作为GIS实体的属性,具有模糊性、不确定性。由GIS实体对象和对象的属性组成的二元关系满足近似空间的特性。本研究从GIS信息系统的对象、属性出发,利用格概念,认为GIS属性数据集合可以构成偏序关系,并且(P(A),)构成一个完备的偏序格。如果从属性链的角度分析,GIS实体集在的细分划分空间关系下,可以构成分层递阶近似空间,并且随着属性个数的增加,知识颗粒将逐渐"细化"。     

GIS栅格数据的邻域粒化和粗糙逼近

GIS栅格数据能表述连续变化的空间现象,它每个像元的属性值有连续数据和离散数据2种。针对栅格连续数值空间进行分析,突破传统的基于栅格本身邻域位置的研究方法,从属性值本身来定义邻域,基于属性距离度量公式来定义数据的领域。不同的邻域大小,一个栅格像元可以得到不同的邻域;并且从粗糙逼近的角度来探讨邻域信息粒子样本的上、下近似...     

粗糙集理论在GIS数据处理中的研究与应用

本文首先介绍了粗糙集理论的基本概念,包括等价关系、不可分辨关系、上下近似、粗糙集和简约;并且从空间数据挖掘、遥感影像处理、GIS不确定性、GIS数据分析、模糊地理对象建模和粗糙集与其它软计算方法的结合等六方面概述了粗糙集理论在GIS数据处理中应用的进展。     

GIS图上地理区域空间不确定性的分析

区域是GIS空间分析的基本单元。它是环境科学、土壤科学等领域中广泛存在的一类地理实体。这类实体抽象概括为GIS中空间目标时不可避免地带有模糊性。利用模糊集这个强有力的数学工具，首先基于场模型提出了表达GIS中模糊区域目标的方法，分析了其空间不确定性。继而，建立了模糊区域的形态描述模式，即模糊区域边界、内部和外部，并指出了Cohn给出的定义中的不足。在此基础上，对Egenhofer提出的九元组进行了扩展，构建了适合于描述确定和模糊区域目标间拓扑空间关系的模型。     

地学粗空间的理论与应用

提出了由粗实体，粗关系和粗算子组成的地学粗空间。在分析通过粗集研究地球空间信息学不足的基础上，提出了简化的实用粗符号系统；定义了地学粗空间的内涵和外延，把空间论域全域划分为下近似集，边界集和非集，将空间实体以上，下近似集表示为粗实体，并且粗度衡量其逼近程度；给出了兼顾位置和属性的不确定性的粗关系及其矩阵表示；研究了地学粗空间的粗算子，重点讨论了粗交集近似通用矩阵，基于影像灰度值的粗隶避函数和冗余属性剔除等粗算子；以基于地学粗空间的河流专题遥感影像分类为例，检验了地学粗空间的实用性。结果表明，地学粗空间可以较大可能地逼近地学实体的真实存在形式,决策信息较为丰富，可靠。     

Delaunay三角网支持下的空间场表达

不规则三角网TIN本质上属于基于场的空间数据模型,然而在GIS领域,通常将其局限于DTM数字地形模型的表达中,没有象规则栅格模型那样在平面实体及实体关系表达中发挥足够的作用。针对这一局限性,仿照规则格网的栅格数据模型,应用DELAUNAY三角网工具,建立一种面向平面空间场表达的形式化数据模型。应用三角形的3种基元:顶点、边、三角形面表达空间点、线、面目标,定义该模型上的3种操作:扩充、收缩与骨架化,并进一步推广到序惯操作与条件操作。在几个应用实例基础上,分析该模型在空间邻近关系表达上可发挥重要作用。     

矢量GIS中模糊线元的位置不确定性研究

地理信息不确定性是GIS基础理论中一个重要的研究方面,当前对于地理信息不确定性的研究主要集中在确定性地理实体上,而对于没有明确空间范围定义的模糊地理实体则研究较少。同时,地理信息不确定性根据GIS中的数据组织形式大致有位置不确定性和属性不确定性两个方面,而由于在GIS的数据组织中属性数据和位置数据的密切联系,属性不确定性往往取决于位置不确定性,因此研究位置不确定性是研究地理信息不确定性的关键所在。基于矢量GIS,利用模糊数学、测量平差等知识,提出一个“扩展ε-band”方法来建立模糊线元的位置不确定性模型。     

基于T-GIS方法的大学生时牢变化规律研究

T-GIS作为GIS的一个新兴研究领域,用于采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化的信息。结合T—GIS和时间地理学基本理论,以华中师范大学为例,分析了学生时空活动的动态表现,利用学生出行日志的问卷调查数据,开发了基于ArcGIS的大学生行为链时空分布工具,揭示了典型时间断面大学生的空间分布特征,为高校管理人员对大学生行为活动实施管理以及掌握校园相关设施、场所的利用情况等提供依据。该方法同样适用于其他与时态相关的领域。     

空间染色镶嵌模型理论与应用

地理空间数据模型及其对地理对象-空间关系的描述是地理信息科学（GIS）理论与应用研究的核心内容。介绍和讨论了一种新的GIS空间数据模型—空间染色模型（spatial chromatic model,SCM）的结构、操作、应用及其在地理学上的含义。SCM的特点是其每个基础数据单元（细胞）具有一个唯一的编码,这些编码提供了面向各种GIS空间分析和运算的丰富信息。SCM的本质是一种基于实体第一性的相对性地理空间,它有助于从一个新的视角更加深入地理解地理实体-空间关系。     

利用地标空间关系约束的点实体匹配方法

针对传统的点实体匹配方法的不足,提出了利用地标空间关系约束的点实体匹配方法。该方法以参考点实体、候选匹配点实体与其邻域内的同名地标之间的空间关系为基础构造距离特征向量和方向特征向量,基于距离特征向量和方向特征向量计算点实体的相似度,进而确定点同名实体。实验结果表明,该方法在点同名实体空间位置偏差较大的情况下依然能够取得很好的效果,验证了该方法的有效性。     

基于不确定性下的空间拓扑关系模型

论述了GIS中拓扑关系的重要性,论证了地理实体存在不确定性以及与确定性的相关问题,提出在不确定性下的一种统一的空间拓扑关系模型,概括了不确定性下的拓扑关系的研究进展.     

GIS中拓扑和方向关系推理模型

当今GIS在空间分析、建模和推理方面的能力极其有限,究其原因,现有GIS空间数据表达不直接支持推理运算,空间关系推理模型相互独立且运算复杂,准确性不高。本文在深入研究现有空间拓扑关系和方向关系推理模型的基础上,基于Cobb的空间拓扑关系模型的基本思想,建立了拓扑关系矩阵TopX2×2、TopY2×2和方向关系矩阵Dir3×3并将拓扑和方向关系推理计算统一到空间目标的MBRs(MinimumBoundingRectangles)的比较运算上来,达到了简化推理运算和统一建模实现拓扑和方向关系的联合推理,丰富了空间关系推理的语义,提高了推理的准确性。     

模糊空间对象拓扑关系的Rough描述

利用Rough Set理论,在四交差模型的基础上,提出适合于描述确定和模糊区域或两个模糊区域目标间拓扑空间关系的扩展模型(4-4ID模型),并且详细讨论模糊对象之间的拓扑关系。     

Geo-rough Space

Rough set is a new approach to uncertainties in spatial analysis.in this paper,rough set symbols are simplified and standardized in terms of rough interpretation and specialized indication.Rough spatial entities and their topological relationships are also proposed in rough space,thus a universal intersected equation is developed,and rough membership function is further extended with the gray scale in our case study.We complete three works.First,a set of simplified rough symbols is advanced on the basis of existing rough symbols.Second.Rough spatial entity is put forwark to study the real world as it is ,without forcing uncertainties into crisp set.Third,rough spatial topological relationships are studied by using rough matrix and their figures.The relationships are divided into three types,crisp entity and crisp entity(CC),rough entity and crisp entity (RC),and rough entity and rough entity (RR),A universal intersected equation is further proposed.Finally,the maximum and minimum maps of river thematic classification are genrated via rough memebership function and rough relationships in our case study.     

Geo-rough space

Rough set is a new approach to uncertainties in spatial analysis. In this paper, rough set symbols are simplified and standardized in terms of rough interpretation and specialized indication. Rough spatial entities and their topological relationships are also proposed in rough space, thus a universal intersected equation is developed, and rough membership function is further extended with the gray scale in our case study. We complete three works. First, a set of simplified rough symbols is advanced on the basis of existing rough symbols. Second, rough spatial entity is put forward to study the real world as it is, without forcing uncertainties into crisp set. Third, rough spatial topological relationships are studied by using rough matrix and their figures. The relationships are divided into three types, crisp entity and crisp entity (CC), rough entity and crisp entity (RC), and rough entity and rough entity (RR). A universal intersected equation is further proposed. Finally, the maximum and minimum maps of river thematic classification are generated via rough membership function and rough relationships in our case study.     

GIS中几何对象之间的空间关系

几何对象之间的空间关系是GIS研究的重要理论问题之一，在分析ArcInfo和OpenGIS对空间关系描述的基础上，运用基于维数扩展的9交模型，得到在实际应用中基本的空间关系分类，并对空间关系的进一步研究提出了展望。