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。     

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。     

基于拓扑一致性的线目标空间冲突检测方法

现有的空间冲突检测方法需要将复杂的空间关系与定义的规则相比较.由于规则的不完备性,这些方法容易漏检或误检.为此,首先分析了拓扑冲突的类型和产生原因;然后以线目标间拓扑冲突为例,研究了线目标间拓扑关系的表达与计算、综合前后线目标间对应关系、拓扑关系的一致性评价方法;最后通过对对应的拓扑关系进行一致性检验,来检测已有方法漏...     

空间线目标间拓扑关系形式化描述模型

针对现有拓扑关系描述模型的不足,首先以点集拓扑学基本理论为基础,定义了空间线目标的端点、内部、边界等概念,在此基础上提出了一种描述空间线目标间拓扑关系完善的形式化模型New 9交模型.根据线目标的物理意义,提出了5条取值规则以排除模型描述的拓扑关系中没有意义的类型,并在此基础上总结出了空间线目标间拓扑关系的最小集,定义了6种线目标间的基本拓扑关系,并且证明了此最小集的互斥性与完备性.     

GIS空间线目标间拓扑关系形式化描述模型

针对现有拓扑关系描述模型的不足,首先以点集拓扑学基本理论为基础,定义了空间线目标的端点、内部、边界等概念,在此基础上提出了一种描述空间线目标间拓扑关系完善的形式化模型——New 9交模型。根据线目标的物理意义,提出了5条取值规则以排除模型描述的拓扑关系中没有意义的类型,并在此基础上总结出了空间线目标间拓扑关系的最小集,定义了6种线目标间的基本拓扑关系,并且证明了此最小集的互斥性与完备性。     

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。     

有向线与有向带洞面目标之间的拓扑关系研究

针对二维空间有向线、有向带洞面目标的特点，考虑有向线的起终点与有向带洞面目标的正反面，建立了有向线与有向带洞面目标之间拓扑关系与方向关系集成表达的DL-DRH模型(有向线-有向带洞面目标拓扑关系模型)。首先基于点集拓扑理论，构建了DL-RH模型(有向线-带洞面目标拓扑关系模型),得到143种DL-RH拓扑关系。进而根据交集位置特点，对DR-RH拓扑关系进行分类，给出了3类空间语义更丰富的DL-DRH拓扑关系。接着分析了DL-H模型(有向线-简单面目标拓扑关系模型)、DL-RH模型和DL-DRH模型之间的转换规则。然后利用7种拓扑关系规则证明DL-DRH拓扑关系的完备性。最后通过案例分析表明DL-DRH模型能准确、直观地表达有向线与有向带洞面目标之间的拓扑关系。     

基于线段的基本线/线拓扑关系计算

空间拓扑关系是空间数据建模、空间查询、分析、推理、制图综合、数据质量控制、数据更新等的基础。目前空间拓扑关系研究的主要成果仍然集中在拓扑关系的描述方面,在计算方面的阐述都非常薄弱,不足以指导系统开发人员编程实现。本文研究了IR2中两个简单线目标间拓扑关系的计算方法,重点分析了线/线拓扑关系计算的特点,提出了一种基于线段的线/线拓扑关系计算方法,并用VC＋＋采用底层开发模式实现了基本线/线拓扑关系的计算。     

空间线群目标相似度计算模型研究

以空间线群目标的空间统计特征为基础,对线群目标的空间关系和几何特征进行了描述。利用拓扑关系概念邻域图定义线群之间的拓扑关系相似度,利用方向均值定义线群之间的方向关系相似度以及利用"环形方差"定义线群目标之间的距离相似度。结合线群的长度和平均长度、线群密度及线群曲折度,建立了线群目标相似度计算模型,对线群目标相似度进行了整体度量。实验结果表明,相似度计算结果与地物特征比较一致,符合人们的直观认知。     

GIS线目标间拓扑关系描述的层次方法

拓扑关系是一种相对较弱的空间目标位置约束,已广泛应用于空间查询、分析和推理等实际应用中。本文主要研究IR2中两个线目标间拓扑关系的描述和区分方法,采用的基本思路是将两个线目标间的关系描述为若干个基本关系的组合。在拓扑关系描述和区分时,提出了具有不同分类能力的拓扑不变量,分别是：维数、分离数、交分量类型和交分量全序,并依次建立了相应的分类方法。分析发现,在IR2中的两个线目标间具有17种潜在的基本关系。其中的11种是描述复合线/线关系的基本构成单元。     

引入结点度的线/面拓扑关系细分方法与应用

针对线/面细分拓扑关系研究存在的不足,提出了一种基于结点度的线/面细分拓扑关系描述与计算方法。该方法在定义线/面单元交线并分析其特点的基础上,引入结点度来区分线/面单元交线细分类型。根据单元交线端点在线/面目标组成图形结构中结点度的不同,及线目标在度为3和4的交线端点处是否有相连线段、相连线段位于多边形的边界上、内部或外部4个谓词推导出了21种有意义的线/面交线细分拓扑关系类型。在此基础上分析比较了本文方法与现有方法的异同与优势,举例说明本文方法在复杂线/面细分拓扑关系描述中的应用。最后用Visual C#语言编程实现了该方法,并将其应用到线状道路/面状河流目标间的数据质量检查与修正中,验证可行性。     

利用等距同构建立多尺度空间实体相似性度量模型

从度量几何学的观点，建立多尺度空间实体等距同构模型。将多尺度空间实体分别看作刚性图形和弹性图形，利用等距同构不变性的概念，构建多尺度空间实体几何相似性图形距离和拓扑相似性图形距离。通过统一几何和拓扑相似性图形距离，构成一个二元集值距离，作为多尺度空间实体相似性的评价指标。通过对不同复杂性的面状和线状空间实体多尺度表达图形的几何和拓扑相似性度量实验表明，该方法能同时顾及多尺度空间实体几何和拓扑结构的改变，且符合空间实体的多尺度抽象规律。     

一种多边形交、并、差运算的有效算法

以周培德的Z5-4算法为参考，提出了一种简单多边形交、并、差运算算法——IBO算法。该算法能够处理二维现实世界中的各种情况，对于地理信息系统的空间分析有较好的应用价值。     

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。     

空间物体分类及空间物体构造

空间物体描述是ＧＩＳ的基本任务之一，而空间物体的分类是空间物体描述的基础。理想的空间物体分类模型不但应具有完备描述（构造）各种空间物体的能力，而且应能够揭示基本的空间关系，有助于空间分析的规范化系统化。本文在分析空间概念模型和现有的几种空间物体分类模型的基础上，提出了空间物体分类的基本原则，给出了新的空间物体分类模型：简单点、复合点、简单线、有向简单线、复合线、有向复合线、多边形，并说明了以这类基本物体类型构造复杂物体的一般性方法。     

基于地理本体的土地空间面对象模型

目前,土地空间数据方面的研究比较偏重数据库、程序语言、信息系统的构建方法等方面,而缺乏专门的文章对土地空间对象的概念、种类、数量和关系等做整体研究。本研究运用地理本体论的概念分类思想和空间语义关系理论,将地块作为共享概念,首次深入系统地解析土地管理业务中涉及的主要土地空间面对象的内涵、关系等,构建并实证分析三层多级本体土地空间面对象模型,为解决土地要素完善、土地信息标准化和土地数据库的建设等提供参考依据。     

Dealing with spatial relations for spatial objects with randomness in GIS

To design retrieval algorithm of spatial relations for spatial objects with randomness in GIS, this paper builds up the membership functions based on set theory idea, used for determination of topological spatial relations between random objects, such as between point and point, point and line or polygon, which provides theoretical basis for retrieving spatial relations between certain and random objects. Finally, this paper interprets detailed methods and steps of realizing them by means of some simple examples under the GIS's environment.     

DEALING WITH SPATIAL RELATIONS FOR SPATIAL OBJECTS WITH RANDOMNESS IN GIS

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｐａｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｑｕｅｒｙｉｓｏｎｅｏｆｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎＧＩＳ’ｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ .ＭｏｓｔｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｍｅｒｃｉａｌＧＩＳｓｃａｎｏｎｌｙｑｕｅｒｙｓｐａｔｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｐａｔｉａｌｏｂ ｊｅｃｔｓｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｅｒｒｏｒｏｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ｔｏｕｓｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｇｅｏｍｅｔｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｄｅｔｅｒ ｍｉｎｅｗｈｅｔｈｅｒａｐｏｉｎｔｆａｌｌｓ…     

基于建筑平面图的室内空间拓扑模型自动生成算法

针对以建筑平面图为数据源构建室内导航模型时,建筑平面图缺少拓扑信息,尤其是缺少对房间、走廊等多边形对象拓扑描述的问题,本文提出了一种自动化构建室内空间拓扑模型的算法。该算法首先根据CAD建筑平面图的基本特征,将墙线抽象为弧段,门窗抽象为点,房间抽象为多边形;然后从起始墙线出发,将该墙线顺时针或逆时针遇到的第一条墙线作为目标房间或走廊的第一条边,依次类推,直至回到起始墙线,则完成一个房间或走廊的提取;重复上述过程,直到所有墙线均被标记两次,说明所有房间或走廊提取成功,完成墙线与房间、走廊之间的拓扑连接关系自动建立。门窗与房间之间的拓扑关系则是根据门窗与墙线的拓扑关系,推导出门窗与房间之间的拓扑关系。以某大学教学楼的建筑平面图为例进行试验,试验结果表明本文算法能够有效实现室内空间拓扑模型的自动生成。