一种改进的锥形方向关系模型

目的 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。     

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。     

多尺度下的不确定性空间方向锥形模型研究

利用质心作为参考点,并在空间方向锥形模型中添加了扩展不确定度的参数,用区间分析法,对多尺度下顾及不确定性的空间方向关系进行形式化描述,来适应尺度变化引起的空间关系不确定性的变化,以更好地描述空间方向关系。该模型使得方向关系的划分上有个平滑的过渡区,在方向概念的表达上更符合人的认知。     

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。     

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。     

基于方向关系矩阵的空间方向相似性计算改进模型

空间方向关系作为空间关系的一个重要分支,其相似性研究已成为地理信息科学领域的热点问题。对于Goyal提出的基于方向关系矩阵计算空间方向相似性模型进行以下两个方面改进:首先通过方向关系的反转运算计算对象目标与参考目标的最小投影矩阵在包含或相交情况下的空间方向关系,扩展了方向关系矩阵的使用范围;其次利用运筹学中解决平衡运输问题的伏格尔法计算两个多元素方向关系矩阵之间的方向距离,克服了由平衡运输表中元素位置变化而引起方向距离变化的局限。通过实例证明该方法计算简单,得到的方向距离更优,相似性更加准确。     

基于方向关系矩阵的空间方向相似性定量计算方法

介绍了一种多尺度空间对象的方向关系表达模型以及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行了改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系;借鉴平衡传输问题的解决方法计算方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得任意尺度空间对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。     

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。     

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。     

空间相似关系的理论体系与潜在研究方向EI北大核心CSCD

空间相似关系在空间目标的描述与匹配、空间数据库的查询与更新及空间认知和推理等方面被广泛应用,但由于其综合性和复杂性,其形式化描述和表达困难,可计算性偏弱,导致目前研究成果少而零散,未见成形的理论体系。为此,本文构建了空间相似关系的理论体系框架,在此基础上首先阐释了空间相似关系的定义、分类、性质与影响因子,然后论述了同尺度空间相似关系和多尺度空间相似关系的计算方法,进而探讨了空间相似关系的重要应用领域,最后给出了空间相似关系潜在的研究方向。本文成果是对空间关系理论的有益补充,有助于空间相似关系的未来研究更加严谨、深入和系统。     

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。     

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。     

空间方向关系的反转运算

反转运算作为空间方向关系最为基础的一种运算,目前对其研究还没有达到形式化和系统化的要求。这里以空间方向关系的集合表示为基础,在严格定义方向关系的前提下,从点状目标间方向关系的反转运算出发,分类研究了各种矩形主方向关系的反转运算规则,对两目标出现重合区域的方向关系进行了重点研究,给出了运算结果并予以证明。     

基于空间方向相似性的面状矢量空间数据匹配算法

数据一致性匹配处理技术是空间数据融合中的关键技术。采用方向关系矩阵模型进行空间方向关系描述,讨论了一般情况下的空间方向相似性计算,提出了基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法流程。最后,以面状目标为研究对象,以某地局部地区居民地数据为例,对基于空间方向相似性的矢量数据匹配算法进行了试验与分析。     

一种定量化表达的空间关系模型

目前已有的空间关系模型(拓扑关系、方向关系以及度量关系)基本上是相对独立的,同时这些模型(度量关系除外)主要是定性的形式化描述,其表达精度还有待提高,因此有必要研究定量化的、组合表达的空间关系模型。提出了一种定量化表达的空间关系直方图模型,它能同时表征两个面目标之间的拓扑关系、方向关系以及度量关系,并可以定量化地分类(概率表征)空间关系类型。实验结果验证了该模型的有效性。     

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.     

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。     

顾及尺度差异的复合空间对象方向相似度定量计算模型

介绍了一种顾及尺度差异的复合空间对象的方向关系表达模型,及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系。采用分解思想,借鉴平衡传输问题的优化方法计算复合方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得不同尺度下的复合对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度复合空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。