基于粗糙模型的模糊地理对象空间拓扑关系研究

在粗糙集的基本概念上,基于上、下近似集定义了二维离散空间中的粗糙区域和粗糙模型,用粗糙模型描述二维离散空间中的模糊地理对象,并给出了粗糙区域的3种类型:确定—确定类型、确定—模糊类型、模糊—模糊类型。在离散空间的空间连接计算理论RCC-D-5的基础上,定义了模糊地理对象拓扑关系之间的拓扑约束关系,并依据概念临近推演和拓扑约束关系,研究得出二维离散空间中简单模糊地理对象之间的73种全拓扑关系,并基于4×4相交包含矩阵进行了描述,使得复杂的拓扑关系在计算机中描述和表达成为可能。     

复杂体目标之间三维拓扑关系描述模型

三维空间拓扑关系是空间关系研究领域的重要问题。该文分析了三维空间拓扑关系的研究进展和存在的问题,以点集拓扑理论为基础,提出用于描述复杂体目标之间三维拓扑关系的点邻域模型,以15种点邻域结构涵盖三维空间中两个体目标之间任意一点的归属关系,基于点邻域结构设计了描述体目标之间三维拓扑关系的编码。典型三维拓扑关系实例的比较分析表明,对于9IM模型所能区分的三维拓扑关系,点邻域模型均可区分;对于一些复杂的9IM模型无法区分的三维拓扑关系,点邻域模型仍然给出了唯一的描述结果。因此,点邻域模型区分出的复杂体目标之间拓扑关系的种类更多,对三维拓扑关系的描述更加精确。     

三维地籍空间拓扑关系特征分析与分类研究

三维地籍空间拓扑关系是三维空间拓扑关系在地籍领域的应用,随着三维地籍的发展和地籍数据应用范围的拓展,三维地籍空间拓扑关系的重要性日益凸显。该文在总结地籍空间拓扑关系和三维空间拓扑关系研究现状的基础上,讨论了三维地籍空间建模对象和空间数据特征,并以此为基础分析总结了三维地籍空间拓扑关系的特征,提出了三维地籍空间拓扑关系类型分类方法。依据地籍对象几何维度的不同,将三维地籍空间拓扑关系划分为10个类别,对每个类别中拓扑关系进行详细划分后得到82种三维地籍空间拓扑关系类型。三维地籍空间拓扑关系分类研究成果可以为三维地籍空间拓扑关系分析与计算、地籍宗地更新、地籍空间数据拓扑一致性检验等提供研究基础。     

地图与遥感

地图学的一般问题P2082006021893空间拓扑关系定量描述与抽象方法研究=Research on quan-titative representation and abstraction of spatial topological rela-tion between two regions/郭庆胜,杜晓初…∥测绘学报.—2005,34(2).—123~128具有复杂形状的空间区域之间拓扑关系的表示与抽象是空间信息多尺度表达和可视化中必须解决的问题.本文讨论区域之间拓扑关系边界交集成分的定性描述方法,并在此基础上提出度量化边界交集成分描述方法,运用这种详细的描述方法,探讨空间区域之间拓扑关系抽象的规律,可为地图自动综合中空间关系的维护…     

论三维地学空间构模

基于广义地理系统(地学系统)观点,结合3D GIS与3D GMS的应用需求,该文提出三维地学空间构模的4个目标层次,并对相应层次的系统功能要求进行比较分析。围绕三维地学空间构模领域中的地学空间目标认知、空间模型维数、空间模型适应性、二维屏幕上三维操纵、三维空间拓扑关系描述和三维空间模型更新6方面进行讨论,提出11个亟需回答的前沿问题。此外,还指出了8项亟需协作攻关的关键理论与技术问题。     

栅格空间中三维地学实体拓扑关系表达的K6N9-I模型

论述栅格空间中三维地学实体拓扑空间关系研究的理论基础和现实意义,基于数字拓扑理论定义了栅格实体的6邻域内部I6、6邻域边界B6和k阶6邻域E6k,并以此分别替换9-I模型中实体的内部I、边界B和外部E,形成一种适用于栅格空间三维实体拓扑关系描述和分析的新9-I模型,即k阶6邻9-I模型(K6N9-I)。以基于规则六面体表达的地学实体为研究对象,通过扩展关系数据库SQL形成空间关系查询语言,实现了栅格空间中三维地学实体拓扑关系的定性表示和定量计算。以若干地学实体为例进行了初步实验,表明该模型实用方便,且在复杂地学实体的度量、方位等空间关系研究方面亦有较好的应用前景。     

利用场模型拓扑表达GIS中的地理目标

该文阐述为了实现在GIS中描述自然界里带有模糊不确定性的地理目标 ,扩充GIS的模糊查询功能 ,首先基于集合论思想探讨了确定性地理目标的代数解析表达与其拓扑表达 ,指出了确定性点、线、面之间拓扑表达的构成机理 ;然后 ,基于场模型建立了模糊地理目标的空间表达 ,分析了模糊地理目标的位置不确定性 ,进而建立了模糊地理目标的拓扑表达模型 ,即点集拓扑内部、边界和外部。分析表明 ,公认的Egenhofer模型是该文模型在地理目标不带有误差或不确定性情况下的特例。最后 ,与Clementini(1996 )提出的模型做了比较分析 ,表明了该文模型的合理性。     

一种基于对象的CSG-BR三维数据模型构建方法

在CSG-BR三维模型的基础上提出一种基于对象的CSG-BR三维数据模型构建方法.将地理实体按照CSG-BR三维模型的要求进行抽象、分解和组织,并把最小地理实体的几何特征、属性信息等相关信息进行对象封装,用边界表示法和结构实体几何表示法组织地理空间对象信息,建立各对象之间的语义关系.利用VRML对OCSG-BR数据进行三维可视化,实现了复杂三维空间数据及其相互间复杂关系的集成组织和管理,为对象化三维模型构建提供一种新方法.     

利用场模型拓扑表达GIS中的地理目标

该文阐述为了实现在GIS中描述自然界里带有模糊不确定性的地理目标，扩充GIS的模糊查询功能，首先基于集合论思想探讨了确定性地理目标的代数解析表达与其拓扑表达，指出了确定性点、线、面之间拓扑表达的构成机理；然后，基于场模型建立了模糊地理目标的空间表达，分析了模糊地理目标的位置不确定性，进而建立了模糊地理目标的拓扑表达模型，即点集拓扑内部、边界和外部。分析表明，公认的Egenhofer模型是该文模型在地理目标不带有误差或不确定性情况下的特例。最后，与Clementini(1996)提出的模型做了比较分析，表明了该文模型的合理性。     

基于空间推理的巷道三维拓扑建立

基于空间关系和空间推理理论,结合MGIS领域的需求建立巷道三维拓扑网络模型,研究巷道三维空间关系推理的算法及业务逻辑实现;开发巷道三维拓扑自动生成系统,实现了巷道空间与属性数据管理、三维拓扑自动处理、多尺度成果输出及基于三维拓扑的路径查询,为基于巷道的通风、运输、避灾、多尺度变换等应用奠定了基础。     

拓扑关系和方向关系的定性组合描述

空间关系理论研究是当前GIS界重点研究的前沿课题之一,但就目前研究成果看,空间关系理论中的拓扑关系和方向关系的理论研究多采用独立的描述模型,影响了空间推理和空间表达的精度。该文在分析拓扑关系和方向关系描述模型的基础上,提出将拓扑关系和方向关系定性表示相结合的TD模型,并用实例说明该模型能较全面地描述空间对象的空间关系。     

基于凸凹理论的三维地质体空间关系模型研究

目前的三维地质体空间关系模型表达能力较弱,限制了其在空间分析、查询等方面的应用。三维模型的应用与发展迫切需要一种新的底层分解与理论建模解决此类问题。该文基于凸凹理论重新对地质体进行结构定义与空间关系建模,提出了内凸体、外凸体、内缘体、外缘体等构造,并在此基础上建立了三维地质体R7×7空间关系模型,将地质体间空间关系表达能力理论上扩充至249种,实际能够表达40余种空间关系;给出了包容、镶嵌、部分镶嵌等关系的定义并对其进行了模型表达;针对不同应用,给出了R7×7模型的变换模型R(5×5 3×3)等。为能够表达地质体交集的边界长度、交面面积、地质体体积、外缘体体积、镶嵌体积等地质空间重要关系,基于凸凹理论建立了地质体度量关系模型,是矿区地质体拓扑关系查询、空间分析推理等应用的基础模型。给出了模型与地质体模糊理论的相契性分析,二者模型能够相辅相成,相互借鉴使用。     

时空拓扑关系描述及其推理研究

空间目标处于一定的时间与空间中,时态拓扑关系和空间拓扑关系经常交织在一起,形成时空拓扑关系,因此有必要在统一框架下研究时空拓扑关系.基于Allen对时态拓扑关系和Egenhofer对空间拓扑关系的研究,对时态拓扑关系和空间拓扑关系分别采用3×3的矩阵进行描述,将时空拓扑关系表示为3×6的矩阵,并描述了简单面/面之间的104种时空拓扑关系.在研究时态拓扑关系推理和空间拓扑关系推理的基础上,提出了一种时空拓扑关系推理方法.该文提出的时空拓扑关系描述和推理方法对于拓展时空拓扑关系的研究具有重要意义.     

面向"数字城市"多源数据的空间数据立方体空间度量研究

叙述了面向“数字城市”多源数据的空间数据立方体空间度量的基本定义;描述了空间度量的聚集概念,并结合具体的图例阐述了点状、线状、面状空间度量的聚集过程;解释了空间数据立方体维上钻、维下翻、维层次上钻、维层次下翻的空间度量聚集操作基本原理。     

植被指数-地面温度特征空间的生态学内涵及其应用

植被指数与地面温度是描述土地覆盖特征的重要参数 ,对两种数据的综合分析 ,可以衍生出更丰富、更清晰的地表信息 ,有助于更加准确、有效地认知土地覆盖 /土地利用的时空变化规律。本文探讨了植被指数与地面温度构成的二维向量空间的物理意义与生态学内涵 ,以基于 NOAA AVHRR的时间序列数据为本底 ,分析了不同土地覆盖类型在该特征空间上的时序变化规律 ,并以黄淮海地区主要农作物冬小麦为例 ,研究了植被指数-地面温度指标与干旱、半干旱地区农作物产量之间的响应关系。     

地理空间意像模式的Voronoi模型

提出用Voronoi空间模型来表达意像模式，Voronoi模型无岐义空间邻近关系，构建能封装对象间空间关系的拓扑网络，使用该模型将各种空间介词映射为不同的拓扑结构，GIS采用该模型，可按自然语言中空间介词描述的定性空间关系查询检索模糊地理信息。     

GTP模型中四面体的引入及其空间模型扩展

该文从空间拓扑概念出发,分析了基于广义三棱柱(GTP)模型建立空间实体间拓扑关系时的不足。针对GTP进行平面剖切时存在的缺陷,讨论了在GTP模型中加入新的几何元素——四面体作为辅助元素的必要性,并将空间实体的描述分为几何元素和实体元素两类。在此基础上,对原有GTP模型进行了改进,建立了几何元素和实体元素之间的拓扑关系。并有效地解决了空间实体的3D平面剖切问题。     

三维社区建模与分析的共形几何代数方法

利用共形几何代数的多维统一表达与分析优势,研究了集成多源数据的三维社区统一建模与分析方法。构建了基于多重向量存储结构的社区场景整体建模流程,实现了CityGML、DXF等多源数据的导入与集成,并设计了基于共形几何代数的对象运动表达与插值方法。以德国Waldbruecke村为例的验证结果显示,基于共形几何代数的三维社区建模可以较好地表达复杂社区对象,并可以有效支撑几何度量、动态对象跟踪、运动轨迹重建等功能实现。     

面向点状对象的空间距离谓词计算方法

空间距离谓词主要用于描述空间对象间的距离关系。带有距离度量的连接索引方法主要是将不同空间对象的索引连接起来,以空间对象间的距离值作为空间关系的度量,将连接的索引、空间对象间的距离、由距离产生的各个空间关系构成空间对象的关系表,从而提高空间对象之间距离关系的查询速度。笔者认为,该方法仅适用于少量空间对象间的距离谓词提取和计算。如果空间数据库中存储大量的点状空间对象,使用以上方法对每两个空间对象建立连接索引,进行笛卡尔乘积运算,则会形成庞大的结果集合,     

基于粗糙集的不确定区域RCC拓扑关系研究

基于粗糙集定义了粗糙区域和粗糙区域的上、下近似区域,提出两种基于上、下近似区域表示粗糙区域拓扑关系的方法。一种方法用上、下近似区域的连接关系表达粗糙区域拓扑关系,得出两个粗糙区域之间的6种拓扑关系,并进一步利用上、下近似区域的RCC5关系表达粗糙区域之间的拓扑关系,得出两个粗糙区域之间的51种拓扑关系,然后分析两种表达之间的联系。另一种方法扩展RCC5模型,首先定义三值逻辑的部分关系≤和补运算~,然后用三值逻辑三元组(X≤Y,X≤~Y,Y≤X)描述两个粗糙区域X和Y的拓扑关系,并给出可能的8种拓扑关系。