空间方向关系基础性问题研究

空间方向关系是GIS的重要理论问题，但目前关于它的研究尚处于很不系统的阶段。相关文献大部分专注于空间方向关系的形式化描述模型研究，而忽视了对概念等基础性理论的剖析，本文阐述了研究空间方向关系的意义，空间方向关系的参考框架、性质、特点及分类体系等重要问题，以促进其他相关研究工作的开展。     

GIS空间关系描述模型研究综述

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。而其中对空间关系的描述更是见人见智。本文主要论述了空间关系描述的研究进展和成果。     

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。     

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。     

空间方向关系形式化描述模型研究

空间方向关系形式化描述模型是空间关系研究的难点和重点，目前尚无完善的模型出现，因此进行其模型的研究意义重大。首先论述运用平面目标Voronoi图描述方向关系在理论上的可行性；然后详细阐述基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述模型建立；为了验证模型的正确性，给出几个典型的算例；最后指出模型的优、缺点。     

基于Voronoi图的空间方向关系形式化描述研究(一)

空间方向关系形式化描述模型是空间方向关系研究的难点和重点，目前尚无完善的模型出现。首先提出了影响空间方向关系的两个因素目标：一是两目标群凸壳的直径；二是目标的可视性。论述了运用平面目标Voronoi科作为两目标指向线的“替身”来描述方向关系在理论上的可行性。本文的结论是：Voronoi图是描述空间方向关系的良好工具。     

空间方向关系分类研究

空间方向关系是GIS的重要理论问题，但是其基本理论问题研究目前还很不成熟，分类即是其一，本文从一般的分类原则出发，利用空间拓扑关系分类的成果和人们对空间认知的一般规律，把两个目标间的空间方向区分为3尖：无意义的，整体对整体的，整体对部分的。对空间方向关系的分类等基本问题的研究可望逐步解决其形成式化描述模型的建立问题。     

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。     

地理空间关系描述与集成推理

地理要素的空间关系在GIS空间数据建模、空间分析、地图自动综合等方面起着重要的作用,研究如何快速判断要素间空间关系是否发生变化,从而有效维护空间关系具有重要的科学意义.本文对目前现有的有关地理空间关系描述及其集成推理的研究成果进行了综合分析与分类,分析了它们的适应性与特点,并就本研究方向存在的问题和今后需要解决的问题提出了一些看法和思路.     

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.     

基于锥形模型的空间方向查询研究

分析了基于锥形模型进行空间方向查询的原理,提出应结合不同实际应用领域和针对不同的空间数据特征选择适当的空间方向关系形式化描述模型的思想。按照这种思想,针对全国各省1∶25万县市级行政区划数据,设计并实现了基于八方向锥形模型的空间方向查询,取得了比较好的检索效果。     

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。     

矢量GIS空间方向关系的演算模型

空间方向关系是描述空间目标间位置分布的一类基本空间约束，在GIS中是由形式化模型描述的。但现有模型由于简化假设过多，其描述分辨率较低。以点／点空间方向关系的计算量为基础，在综合考虑空间目标的几何构成和分布关系后，提出了定量化演算空间方向关系的一种新模型。利用该模型的结果，根据定量表达与定性描述之间的转换函数，可以得到相应的定性描述结果。理论分析和算例表明，新模型对目标间距离和目标本身的形状等影响方向关系的参数更为敏感，因而比现有模型有更高的描述分辨率。     

空间目标方向关系的定性扩展描述

由于空间问题固有复杂性不确定性，空间关系的描述和推理普遍采用定性方法以符合人们的空间认知行为，方向关系是一类重要的空间关系，用以确写目标的方位，以往的方向关系描述模型通常将空间目标作为一个抽象点，或者用目标的最小外接矩形表示目标，这两种方法都丰在明为不足，为了更细致，准确的描述方向方法，文章提出一种方面关系描述的分层多处理方法,在以点，线，面为参照目标的空间目标间建立方向关系描述的3层模式结构，每层模式又由基本方向关系描述，推理模型和方向关系描述，推理化模型组成，从而扩展了方向关系的描述。     

空间目标的方向关系定性推理

由于空间问题固有的复杂性和不确定性,空间关系的描述和推理普遍采用定性的方法来符合人们的认知。方向关系是一类重要的空间关系,以往对方向关系的定性推理大多在2个参照系下进行,将目标对象抽象为点或者认为目标的大小近似相等。为了更细致地推理方向关系,提出四种不同情况下基于1个参照系的定性方向关系推理方法,并就本方法存在的问题和今后的研究方向提出了一些看法和思路。