基于拓扑约束的方向关系定性描述模型

针对原有方向关系矩阵模型对于参考目标MBR区域的方向描述缺陷问题,本文将拓扑约束引入方向关系定性描述,构建基于拓扑参考的方向关系定性描述模型,实现了MBR区域方向关系的有效表达。新模型首先将参考目标的MBR区域划分为不同的拓扑区域,提出方向关系拓扑参考定义;基于拓扑参考,分别对不同拓扑区域定义相应的方向关系矩阵;最后,根据参考目标与源目标间的不同拓扑关系,提出不同情况下方向关系分层定性描述策略。实验结果表明,新模型充分反映了拓扑关系对方向关系描述的约束关系,能有效提高方向关系表达的准确性和精确性。     

拓扑关系和方向关系的统一表达模型

统一表达空间关系中的拓扑关系和方向关系是非常有必要的。本文首先对已有的方向模型进行分析和比较,提出了一种方向模型,即采用锥形的方法将空间参照对象的内部、边界和外部分别划分出9个方向区域,描述空间目标对象与这些方向区域的交集的情况,然后结合这种方向模型和九交模型,进而提出了一种能统一表达拓扑关系和方向关系的形式化模型。     

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。     

方向与拓扑关系相结合的3维推理模型研究

定性推理中的推理模型涉及到的空间关系主要有拓扑、方向和距离等,仅用单一的空间关系往往不能精确地描述空间场景.利用内部矩形体对参照物体进行方向片划分,提出3维空间双投影内分矩阵模型,通过内部、边界、外部3种方向关系组合表达空间方向关系;利用方向关系与拓扑关系间的依赖约束,提出方向关系与拓扑关系间的11条转化规则;最后,根...     

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。     

GIS中自然语言空间关系定义

针对现有空间关系描述方法的缺点，基于一种新的方向关系——细节方向关系，并结合外部方向关系、拓扑关系，研究了自然语言空间关系的定义和描述方法及其在空间数据库中的查询实现。     

一种改进的锥形方向关系模型

根据Gestalt心理学的空间认知原理,提出了一种改进的锥形方向关系模型,其基本思想是:首先以参考目标的MBR(minimum bounding rectangle)的四条边界的中点作为起点,分别构建N、S、W、E等4个锥形方向区域;然后,利用锥形方向区域的边界、MBR的边界及其延长线,对空间方向重新进行划分,从而得到改进的锥形模型。实验表明该模型能够有效地克服现有锥形模型中存在的缺陷。     

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。     

基于空间映射观念的地图综合概念模式

基于关系代数的映射变换思想，将地图综合的概念框架划分为2种映射形式：空间实体映射和空间关系映射，根据变换前后空间实体数目的变化，空间实体映射进一步区分为1－1，n-1,n-m映射。空间关系映射则视为拓扑关系、距离关系、方向关系3种基本关系的复合变换。为描述综合过程中粗化表达，建立了“空间关系分辨率”概念，基于9交叉、主方向模型以及本文自行建立的“等距离关系”模型分别给出了拓扑关系、方向关系、距离关系中分辨率的表达方式。在概念级上讨论了2种映射在地图综合过程的表现形式，这一综合模式与传统方法的显著区别是，它强调了关系也存在综合的问题。     

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。     

移动目标空间拓扑关系的度量描述

针对传统9交模型对移动目标空间拓扑关系表达及量化描述的不足，基于格网化思想，提出了度量参数量化描述的方法。首先对移动目标和参考目标进行格网化，划分为固定大小的格网阵列；然后利用9交模型确定空间目标间拓扑关系的形式化描述；最后引入内部分量、边界分量、外部分量3种度量参数对移动目标空间拓扑关系进行度量化描述。试验证明，该方法计算简单、直观，能更加有效地度量移动目标间的拓扑关系。     

一种有向线间拓扑关系与方向关系的集成表达模型

针对二维欧氏空间内有向线的特点,将有向线对象区分为起点、内部和边界,建立了有向线对象之间拓扑关系与方向关系集成表达的DLR模型,并给出了一个具体应用实例。与现有模型进行对比分析发现,DLR模型不仅能描述二维空间中有向线对象之间的方向关系,还能够有效地区分相离、内部相交、相切、部分覆盖等拓扑关系,从而提高了有向线对象之间空间关系的区分能力。     

基于拓扑关系的不确定区域方向关系推理

利用宽边界区域对多种来源的不确定性数据建模,用确定区域的拓扑和方向关系组合描述不确定区域的拓扑和方向关系。根据拓扑关系和方向关系间内在规律,直接从不确定区域的拓扑符号描述中推理出方向关系的符号描述,是对已有推理方法的有益补充。     

3维GIS中位置关系的定性描述与推理

3维空间中位置关系的定性描述和推理是当前城市和矿山GIS界的重要理论课题之一,主要涉及如何用定性距离和方向关系来综合描述目标对象及相对于其参照物的空间位置关系的方法。本文基于投影系统划分空间方向区域,利用解析几何工具表达距离关系和方向关系,建立组合距离和方向关系来描述位置关系的概念框架,导出位置关系组合推理的一般表达式,并通过例子说明一些典型的位置关系定性推理过程和结果。     

空间点面拓扑关系不确定性的模糊描述研究

阐述空间数据和空间关系不确定性的概念、来源及建模,并研究利用模糊理论进行空间区域的划分,以及利用模糊九交模型对空间对象拓扑关系进行描述分析.     

线面目标自然语言空间关系集成表达与描述方法研究

提出了一种基于自然语言的线/面目标空间关系集成表达方法.首先,将线目标进行细化分解得到n个特征点和n—1条特征线,根据自然语言的描述习惯分别针对每个特征点和特征线建立线与面目标之间的空间关系,然后按照自然语言以线目标的走向为顺序对线面间空间关系进行描述的规则,对拓扑、方向、度量关系进行集成描述.实验验证了本文方法的可行性.     

离散空间的拓扑关系模型

在分析现有拓扑关系表达模型对离散空间目标间拓扑关系表达不足的基础上,从两个方面对现有RCC5模型进行了改进研究:基于模糊集合的分解定理,通过利用空间实体的k阶邻域构造了空间实体的模糊区域,实现了离散空间的连续化;以部分关系作为基本操作算子构建了基于三元组(P(X,Y),P(X,┐Y),P(Y,X))的拓扑关系表达模型,实现了离散空间实体间拓扑关系的表达,集成了空间拓扑和距离关系的定性表达和推理.     

群组目标空间方向关系形式化描述模型

针对目前群组目标空间方向关系模型在描述方向关系方面存在的不精确及复杂性等问题,该文提出一种形式化描述模型。该模型采用"剥皮"法计算得到源目标群的边界多边形,较好地顾及了空间形状及分布范围对方向关系的影响;并通过方向关系矩阵模型计算源目标群的边界多边形与各方向区域之间的交,借助矩阵形式化描述源目标群相对于参考目标群的空间方向关系。实验结果表明,该模型较好地克服了现有方法中存在的缺陷,能够准确判断地理空间中两个群组目标之间的空间方向关系。     

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。     

空间实体关联规则提取技术研究

总结了空间关联规则的定义及表达方法,针对传统关联规则提取方法的不足,根据提取的关联性指标不同,提出了基于空间拓扑关系提取法、基于空间距离、基于空间方向关系提取法和基于属性相似性提取法四种空间关联规则提取方法.设计了空间关联规则提取的技术流程,通过实例验证了方法的有效性,最后探讨了今后研究的方向.