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.     

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。     

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。     

模糊区域拓扑关系模型

拓扑关系是地理信息系统中空间要素之间最基本也是最重要的关系之一，是进行绝大多数空间查询和分析的基础。非模糊空间要素之间的拓扑关系在一般拓扑学等理论的基础上已有相关的模型和描述，并在实践中得到广泛的应用，如何建立模糊空间要素这间的拓扑关系是建立模糊要素地理信息系统的基础。该文在模糊扑扑学的基础上提出了模糊区域的定义，建立了用于分析模糊区域之间拓扑关系的理论和模型，提出了4*4-intersection模型拓扑关系矩阵，并分析了不同拓扑关系矩阵对于非模糊区域之间、模糊区域之间建立拓扑关系的区别和联系，最后采和不同公式对模糊区域之间的关系进行了系统的描述。     

拓扑空间关系描述理论研究现状与发展

空间关系研究是空间信息科学的基础,而拓扑空间关系是空间关系的重点与难点,其描述理论一直是研究的热点。该文就这一理论做一综述,阐述“交互模型”(即“区域连接演算”)的基本原理,并介绍其在空间信息科学界基本的理论问题,即该描述理论对应的数学模型包括拓扑学和代数两方面;揭示“交叉模型”(即“九交模型”)所用的拓扑学思想,并叙述其历史发展过程。对连接这两种模型的Mereotopology理论,阐述其概念与基本原理,指出拓扑空间关系描述理论是一个各模型有严密逻辑关联的统一体,以求对现有描述理论做出改进。     

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。     

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。     

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。     

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Hash函数的TIN拓扑关系重建

STL模型是CAD、景观造型器等图形处理软件中常用的三角形网络文件格式,该文件由于不带有三角形的拓扑关系,使其不便与GIS中的地形模型(如TIN)进行叠置分析等操作。提出一种基于Hash函数的STL模型的三角形拓扑重建算法,讨论Hash函数设计和评价,给出基于Hash函数的TIN拓扑重建算法和拓扑检查方法,并通过实例对该算法进行验证。     

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。     

多尺度地理空间点群目标相似关系的计算研究

研究多尺度地理空间点群目标相似关系的计算问题.基于4类点群信息,将点群目标包含的信息重新分成统计信息、专题信息、拓扑信息、几何信息和度量信息,这5类信息是影响点群相似性程度的主要因子.根据这5类信息描述参数的特点,给出了各个因子的相似度计算公式,建立了多尺度地理空间点群目标相似关系的计算模型,并通过算例验证了该模型的可行性与有效性,为地图综合质量的评价提供了一种新方法.     

移动点与参考地物时空关系的自然语言描述方法研究

基于分解-组合的思想,首先对移动点的运动轨迹进行细化,并分别对移动点与参考地物目标的时空拓扑关系进行描述,在此基础上综合考虑它们之间的方向关系和距离关系,并对自然语言时空关系进行定义和集成描述。最后,通过实例对移动点运动轨迹进行了自然语言描述和应用分析。文中实现的移动对象运动轨迹的形式化描述方法,可广泛应用于导航系统中,对时空查询、时空分析及时空推理等诸多问题的研究具有重要意义。     

成都市主城区空间形态与街区活力的关联性分析

运用开放数据平台提供的城市基础信息数据和居民日常出行活动的位置签到数据,借助GIS技术建立城市街区空间形态测度体系,引入空间回归模型,揭示成都市主城区658个街区的空间形态与街区活力之间的关联关系,辅助城市街区空间设计和优化,指导精细化的城市规划实践。结果表明:街区空间形态与空间活力之间具有较强的关联性。城市空间形态指标和社会经济属性因素可以较大程度地解释街区活力的空间变异特征。其中,功能多样性对街区活力的营造起到的积极促进作用最强,而建筑密度的促进作用明显强于容积率。     

A Regional Measure of Neighborhood Multiple Environmental Deprivation: Relationships with Health and Health Inequalities

The health impacts of simultaneous exposure to multiple adverse environmental factors are of concern in the United Kingdom. UK-wide indicators exist, but context-specific finer resolution measures are lacking. An environmental deprivation index was developed for 398 neighborhoods (average population = 760) in a Scottish council area, including measures of air pollution, noise pollution, traffic environment, undesirable land uses, and crime. Adverse environmental conditions were related to ill health in the region and implicated in wider socioeconomic health inequalities. The results suggest an independent role for environmental deprivation in explaining poor health and health inequalities.     

城市游憩空间形态的刻画基础:场模型还是要素模型

城市游憩空间是连续的还是离散的?在以往的研究中似乎不言自明的采用离散观.该文认为市区游憩空间更适于场模型,而郊区游憩空间更适于要素模型,在城市的边缘地带则兼有场模型和要素模型的特征,属于"灰色"地带.据此提出了城市游憩空间体系的结构模式,即:由市区游憩圈、城市边缘地带游憩圈、郊区游憩圈所构成的圈层结构.     

社区商业模式选择的思考——以苏州工业园区邻里中心为例

在城市的旧社区商业改造和新社区商业开发过程中,建立合理的社区商业模式对于保障居民日常生活需求、改善社区商业交易环境、完善城市社区功能、提升城市面貌有着重要的现实意义。本文以苏州工业园区邻里中心为例,通过实地考察和问卷调查的方式,从区位、布置方式、业态组合、居民的消费行为等方面进行分析,论述新加坡邻里中心在苏州本地化过程中的成功经验,提出对国内社区商业模式选择的建议。     

空间关系的动态性和模糊性描述

完备和形式化的空间关系语义描述方法一直是GIS理论研究的重点,空间关系的动态性和模糊性决定了描述方法的复杂性。该文提出一种空间关系动态性和模糊性的描述方法,该方法顾及0维、1维、2维空间目标,在空间关系语义描述中,引入计算语言学的“施动”和“受动”概念,将语义的产生归因于“施动者”空间目标对“受动者”空间目标的作用,将空间目标间空间关系的语义空间分解为分割度、覆盖度、接近度和环绕度,并给出这些量度系数的表达方法和计算方法。其有助于空间关系语义的形式化描述。