面状要素几何度量指标的研究

以计算几何模型为基础,结合对人们在相互交流中所涉及的拓扑关系的分析,本文概括出了面状要素之间拓扑关系的6种形式,并建立了7种量化指标对其进行细化描述,给定了这6种拓扑关系与7种量化指标的依赖关系,规范了7种拓扑关系量化指标的应用条件,最后对所提出的拓扑关系及其量化指标模型的实施进行了可行性分析。文中所提的拓扑关系描述深化了GIS平台的信息查询,并对查询语言的改进具有借鉴价值。     

基于Oracle Spatial的空间线／面拓扑关系判断的实现

利用OracleSpatial提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两个2维空间不自相交的线目标与面目标（不合空洞）的拓扑关系判断设计了算法,最终进行了试验验证,实现了线目标与面目标间的19种空间拓扑关系的判断。     

基于Oracle Spatial的空间线/面拓扑关系判断的实现

利用Oracle Spatial提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两个2维空间不自相交的线目标与面目标(不含空洞)的拓扑关系判断设计了算法,最终进行了试验验证,实现了线目标与面目标间的19种空间拓扑关系的判断。     

带多个空洞的面对象间拓扑关系的层次组合模型

空间拓扑关系描述是空间关系的主要内容,是与人类的认知概念一致的,在空间数据查询与挖掘等方面有重要应用。很多学者研究了不带空洞的面对象间的拓扑关系,但对于带空洞的面对象间的拓扑关系研究甚少。首先回顾了现有模型,并指出了各模型的优缺点,然后根据简单面对象的8种基本空间拓扑关系,对带多个空洞的面对象的拓扑关系进行了层次组合分析,提出了一种能描述带多个空洞的复杂面对象间的拓扑关系的层次组合模型。该模型能描述带多个空洞的复杂面对象间的所有拓扑关系,而且不因面对象中空洞的编号顺序不同导致模型所描述的结果不同,同时也弥补了4-4ID模型只能描述带一个空洞的面对象的不足。     

宽边界区域拓扑关系量化分析与抽象

对Cohn等人提出的卵一黄模型所确定的宽边界区域的46种拓扑关系及其聚类方法进行了分析，提出了一种定量化方法对这些拓扑关系进行描述，并对这46种拓扑关系进行了抽象。     

基于Oracle Spatial的空间线线拓扑关系判断的实现

在GIS中,空间物体间的拓扑关系是基本的空间关系之一,直接利用ORACLE SPATIAL提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两2维空间的不自相交的线目标间的拓扑关系的判断设计算法,并进行试验验证,实现两线目标间的33种空间拓扑关系的判断。基于ORACLE SPATIAL的线/线目标间空间拓扑关系判断的实现必将推动基于ORACLE SPATIAL的GIS系统的查询、分析和数据更新的研究进展。     

二维空间关系定性表达模型的研究

通过对几种典型的定性表达模型的分析及比较,论述了单一模型实现空间查询所存在的局限,提出利用组合模型来表达空间关系的方法。最后结合空间查询中的实例,通过介绍如何同时运用二值拓扑关系模型和符号空间索引模型来实现同时包含拓扑关系和方向关系的复杂空间查询来说明这种方法。     

带多个空洞的面对象间拓扑关系的层次组合模型

空间拓扑关系描述是空间关系的主要内容,是与人类的认知概念一致的,在空间数据查询与挖掘等方面有重要应用.很多学者研究了不带空洞的面对象间的拓扑关系,但对于带空洞的面对象间的拓扑关系研究甚少.首先回顾了现有模型,并指出了各模型的优缺点,然后根据简单面对象的8种基本空间拓扑关系,对带多个空洞的面对象的拓扑关系进行了层次组合分...     

拓扑和方向空间关系组合描述及其相互约束

提出了一种拓扑关系和方向关系组合描述框架,在统一的框架下研究拓扑和方向关系。采用9交模型描述拓扑关系,方向关系矩阵模型表达方向关系,并给出了有意义的方向片组合,将两者统一到一个框架下进行描述。在统一描述框架下,拓扑关系与方向关系相互约束。阐述了7个定理及其证明,描述了拓扑关系与方向关系之间的相互约束,实现拓扑关系和方向关系有效性的相互检测。拓扑关系和方向关系组合描述能够提高空间关系描述的准确性和有效性。     

地籍地块间的空间拓扑关系

地籍的核心是地块，地块间存在着多种空间关系和时间关系。这些关系是地籍数据更新、信息查询与分析的基础。一个地块可看做2维欧氏空间中的一个面域，但目前对于两个面域间空间拓扑关系的描述方法非常有限，不能区分一个简单地块和一个复合地块(一个大地块中包围一个小地块的地块)间的空间拓扑关系。在Egenhofer等提出的包含空洞的两个面域间空间拓扑关系描述框架的基础上提出了一种描述地块间空间拓扑关系的双四元交模型(Double 4I，简称为D-4I模型)，其特点是用两个四元组矩阵来描述最多包含一个复合地块的两地块间的空间拓扑关系，并用D-4I模型推导了一个简单地块和一个复合地块间的拓扑关系类型，共描述了31种地块间的空间拓扑关系，并总结了在地籍信息系统数据更新和数据质量控制中具有重要意义的7种常见的两个地块间空间拓扑关系。这些拓扑关系的描述与区分澄清了地籍地块间的空间拓扑关系类型，为地籍数据更新操作、地籍信息系统的数据质量控制、信息查询与分析推理等奠定了理论基础。     

GIS空间方向关系形式化描述模型分析

空间方向关系是空间关系的重要内容,是地理信息系统(GIS)的基础理论问题之一,在GIS空间查询、空间分析、空间推理、制图综合等过程中起着重要作用。空间方向关系的理论研究相对于拓扑关系和度量关系的研究相对滞后。本文给出了空间方向关系形式化描述方法的分类,阐述了空间方向关系的形式化描述模型与表达方法,分析比较了各自的优缺点,并探讨了目前存在的问题和今后的发展方向。     

GIS线目标间空间关系的集成表达方法

GIS中的线目标可以表达现实中一类广泛存在的空间实体,如地铁线、管线、道路以及河流等。以线目标为研究对象,基于分解与组合的思想,提出一种线／线目标空间关系的集成表达方法。在整体上,将空间关系分解为拓扑、方向和距离关系3种,并以拓扑关系描述作为方向和距离信息的载体,通过纳入局部的方向关系和距离关系,来集成表达两个线目标间的各种类型空间关系信息。其中在线目标间拓扑关系、方向关系和距离关系描述时,分别将它们分解为一组局部关系（或基本关系）,并通过对拓扑关系建立一定的排列顺序来进行描述。最后,通过一个简单例子说明本文提出的方法与Clementini和Di Felice（1998）的不同。以及本文方法对表达各种空间关系信息的可行性。     

三个目标间空间方位关系表达模型及其GIS应用

空间方位是一类重要的空间关系,它不同于目前研究较多的方向关系。空间方位关系描述的是三个目标间的空间关系,它的理论基础是基于射影几何中的三点共线不变性。本文首先阐述了空间方位的基本定义、表达基础以及它与拓扑关系、方向关系的区别。然后,重点回顾了6种较为有代表性的方位关系描述模型,指出了这些模型的适用性,并对这些模型进行了比较分析。最后,简要地分析了空间方位关系在GIS中的应用前景以及有待进一步研究的若干问题。     

模糊实体之间的拓扑关系的分析

在GIS的模糊不确定性的条件下就模糊实体之间的拓扑关系进行讨论,在确定地理实体的拓扑关系的基础上,提出了模糊相交、模糊重合、模糊邻接、模糊包含等一系列的新概念,并针对模糊点、模糊线和模糊面之间的拓扑关系进行了具体分析。最后指出了模糊实体之间的拓扑关系存在的问题和今后的研究方向。     

城市排水GIS系统拓扑模型的建立

当前的排水管网拓扑模型由于忽略了排水管网的细节特征,致使拓扑关系过于简单,不能完成特定排水业务模型空间分析,在一定程度上阻碍了排水GIS系统的发展。基于图论理论,本文提出了城市排水GIS系统细致拓扑模型。首先,基于面向对象方法提出拓扑概念模型和逻辑模型,增加其拓扑关系描述的细节规则,以实现对客观世界的真实模拟。然后在数据结构设计中,采用十字链表作为存储结构,将其改进并与R⁺树进行关联生成空间索引。在空间分析中,本文基于R⁺索引和十字链表提出了空间查询和路径分析典型算法。最后以镇江市城市排水管网地理信息系统开发为例,对拓扑模型进行了开发实践。试验结果表明,本文提出的拓扑模型可以更真实模拟客观世界,提供更多种空间分析,完成海量数据快速访问,为实现城市排水GIS系统海量数据的高效空间分析提供解决方案。     

三维体目标间拓扑关系与方向关系的混合推理

重点研究了三维空间中拓扑关系和方向关系间的混合空间关系推理。用Allen区间关系对描述基于投影的空间划分方法得到的方向区域和用九交矩阵描述的拓扑关系,用定义法研究混合空间关系推理,推理结果用组合推理表表示。     

“蛋-黄”模型的拓展研究

通过研究不确定数据间的拓扑关系,针对"蛋-黄"模型中46个拓扑关系内部逻辑关系不清的缺点,给出了"蛋-黄"模型的邻近拓扑关系之间的动态变化图和相应的93个拓扑关系,去掉41个含"切"的拓扑关系和6个重复的拓扑关系,仍然得到46个拓扑关系,这与Cohn的理论是一致的,在完善了"蛋-黄"模型的同时提高了其空间推理能力。     

空间关系的研究进展

空间关系是GIS的重要理论问题之一,在GIS数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合、地图理解等过程中起着重要作用。目前国际上对空间关系的研究主要集中在空间关系的语义问题、空间关系描述、空间关系表达、基于空间关系的查询分析等方面。本文主要讲述了这几个方面的研究进展和成果。     

GIS中文查询系统中SQL语句的形成

由于GIS中文查询语句与SQL语句相差很大,直接转化非常困难,所以需要有某种中间逻辑形式语言。本文首先分析了查询语句的句型和基于此句型的栈式中间语言结构,然后重点研究了这种中间语言到SQL语句的转换。在此对SQL语句的结构中的查询条件段、查询目标段、分组段的判断策略进行了研究,难点在于嵌套结构的判断,在此借助中间关系进行转换,系统设计了相应的转换算法,并对算法进行了测试,测试表明系统所提出的转换策略和算法对大多数查询语句能转换为相应的SQL语句,为该课题的进一步研究奠定了基础。     

基于V9I的空间关系映射与操作

利用V9I模型中目标的边界、内部和Voronoi区域均可量测及易于操作的特点 ,研究建立底层数据结构与空间关系语义层之间的V9I映射机制 ,在Voronoi的动态栅格生成算法的基础上 ,构建空间关系的基本操作。最后 ,以VC 为开发工具并采用面向对象的技术 ,设计了基于V9I的空间关系操作工具原型VTKit ,并给出部分操作实例