居民地与道路之间拓扑关系一致性的模糊评价

在地图制图综合中必须保持不同尺度同一区域地图要素之间拓扑关系的一致性,但目前有关的一致性评价方面的研究较少,本文讨论了不同比例尺地图中居民地与道路之间拓扑关系一致性的模糊评价问题。从制图规则和视觉限制的角度,分析了多尺度地图表达中居民地与道路之间的应该保持拓扑关系的一致性的几项规则;基于模糊数学理论提出了制图综合中拓扑关系的一致性评价模型,并通过一个简单实例证明了该方法的可行性。     

多尺度空间对象拓扑相似关系的表达与计算

研究了空间数据多尺度表达中,在进行模型综合时空间对象拓扑关系的表达、变化和相似性。基于空间对象之间拓扑关系的概念邻域,给出了空间对象拓扑关系相似性的定义以及在数字景观模型中拓扑关系相似性的度量方法,为空间数据的多尺度表达提供了拓扑关系分析和评价手段。     

DTW算法支持下的线状要素连续地图综合方法

面向线状地图要素连续尺度变换问题,本文提出了一种DTW算法支持下的连续综合方法。该方法基于尺度融合的思想,将同一地理实体在大小两种比例尺下以不同的几何表达作为输入,首先基于DTW算法建立两种几何表达坐标顶点之间的对应关系;然后采用线性内插方法动态派生任意中间尺度上几何数据,从而实现连续地图综合。顶点之间对应关系的正确性,直接决定了线性内插的结果,而同一实体在不同比例尺下的几何表达往往具有不同的坐标点数,顶点之间具有一对多的对应关系。为寻求最优顶点匹配方案,以顶点距离作为匹配代价,以整体最小距离作为目标函数,采用DTW算法求解最优匹配。试验结果表明,基于DTW的顶点匹配方法可适应不同的地图综合场景,该方法支持下的地图综合效果可实现连续、光滑的渐变,符合地图表达规则和人类空间认知。     

在空间抽象中线状目标间拓扑关系的等价转换

拓扑关系在抽象过程中的等价转换是维护多尺度空间关系一致性的基础。本文以空间拓扑关系组合推理所描述的线状目标之间的拓扑关系为例,采用成分抽象的等价转换方法,研究了线之间拓扑关系等价转换的原则,并绘出了相应的等价转换图。     

多尺度空间关系相似性研究

如何快速、自动地实现多尺度地图自动综合结果质量评价,对提高空间数据质量、加快空间数据生产周期等具有重要意义.本文在综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的基础上,基于SRM模型提出了基于面状目标的空间关系相似性的度量方法,为地图自动综合提供空间关系评价和维护的参考.     

顾及空间关系约束的不同比例尺面目标不一致性同化处理

不一致性问题是长期困扰地理信息科学领域的一个难题,亦是衡量空间数据质量的基本指标。不一致性问题直接影响空间数据集成、制图综合和空间数据更新。当前研究较多关注于相同或相近比例尺线目标之间的不一致性问题,而对不同比例尺地图数据或制图综合过程中不一致性处理问题的研究甚少。为此,本文顾及空间目标之间拓扑和距离关系约束,提出了一种基于Morphing变换的不同比例尺地图面目标之间不一致性的同化处理方法,通过对两组不一致性同化处理的对比实验验证了该方法的有效性和实用性。     

一种面向对象的4层空间数据模型

针对“空间数据是否要建立拓扑关系并在数据库中显式地存储记录”一直是G IS领域争论的问题,给出了解决方案:融合拓扑关系数据模型和面向实体数据模型,进而在分析和总结现有数据模型的基础上提出了一种面向对象的4层空间数据模型。对模型作了4个层次划分:几何对象、基本和复杂要素、分层与分区以及多尺度表达。模型具有3个特点,即多尺度描述地理空间;能描述不同要素层、不同区之间的关系;用户可根据实际情况自定义要素层拓扑关系。最后给出了模型在自主开发的地理数据库管理平台Geoinfo中的应用情况。     

地理信息科学中的尺度分析

尺度是对地理现象观察、度量的标准之一,是空间数据采集、建模、分析的重要依据,是空间数据的重要特征。在探讨空间尺度与人类认知空间的关系基础上,分析地理信息科学(G ISc)中空间尺度在不同应用对象和不同应用环境中的内涵:针对地图表达的比例尺;地理现象的内在尺度和分析建模时的分析尺度。并以地图表达为例重点论述尺度变化对空间模式的影响。     

一种三维空间两模糊对象拓扑关系的描述方法

拓扑定义了空间要素如何共享空间的规则,它是一个规则和关系的集合,可以用来控制要素间的地理关系,同时保持它们各自的集合完整性,是重建地理实物的有效手段。针对三维空间中拓扑关系的研究现状,本文采用了粗糙集理论,对三维空间中模糊对象间的拓扑关系进行了研究,得出了两个模糊对象间的拓扑关系模型。为进一步研究分析空间拓扑关系提供了理论基础。     

一种面向对象的4层空间数据模型

针对"空间数据是否要建立拓扑关系并在数据库中显式地存储记录"一直是GIS领域争论的问题,给出了解决方案:融合拓扑关系数据模型和面向实体数据模型,进而在分析和总结现有数据模型的基础上提出了一种面向对象的4层空间数据模型.对模型作了4个层次划分:几何对象、基本和复杂要素、分层与分区以及多尺度表达.模型具有3个特点,即多尺度描述地理空间;能描述不同要素层、不同区之间的关系;用户可根据实际情况自定义要素层拓扑关系.最后给出了模型在自主开发的地理数据库管理平台Geoinfo中的应用情况.     

地理本体空间关系表达模型研究

地理本体是表达地理概念及其之间关系的有效手段,地理本体的空间关系也是其区别于一般本体最重要的特征。本文探析了地理本体的构建方法,将地理本体空间关系分为拓扑关系、方位关系、距离关系和相似关系,重点研究了地理本体的拓扑关系和方位关系的空间表达模型,对拓扑关系进行梳理归纳,总结出8种互斥并完备的空间关系;利用锥形模型对方位关系进行描述,最后利用OWL语言对两种关系进行了推理表达。     

基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性定量评价模型

空间拓扑关系不确定性的定量评价可为多尺度拓扑关系一致性的自动评价、空间推理与空间查询等应用的可靠性提供依据。定义了基于几何度量的拓扑距离,构建了拓扑关系不确定性的粗集表达模型;提出了不确定性粗集表达中拓扑距离的量化方法;进而提出了基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性度量指标。实例研究证明了本文提出模型的科学性与合理性,该方法可用于多尺度表达过程中引起的拓扑关系不确定性的定量评价。     

拓扑关系和方向关系的统一表达模型

统一表达空间关系中的拓扑关系和方向关系是非常有必要的。本文首先对已有的方向模型进行分析和比较,提出了一种方向模型,即采用锥形的方法将空间参照对象的内部、边界和外部分别划分出9个方向区域,描述空间目标对象与这些方向区域的交集的情况,然后结合这种方向模型和九交模型,进而提出了一种能统一表达拓扑关系和方向关系的形式化模型。     

Topological relations between a directed line and a directed region

Representing the topological relations between directed spatial objects has gained increasing attention in recent years. Although topological relations between directed lines and other types of spatial objects, such as regions and bodies, have been widely investigated, few studies have focused on the topological relations between directed lines and directed regions. This research focuses on the representation and application of directed line–directed region (DLDR) topological relations, and may contribute to spatial querying and spatial analyses related to directed spatial objects or time‐varying objects. Compared with other topological relation models, a DLDR model that considers the starting and ending points of the directed line and the front and back faces of directed regions is proposed in this research to describe the topological relations between directed lines and directed regions. DLDR topological relations are presented, the completeness of the 111 DLDR topological relations is proved, and the topological relations based on the 9‐intersection model (9IM), 9⁺‐intersection model (9⁺‐IM), and DLDR model are compared. The formalism of the DLDR model and the corresponding geometric interpretations of the 111 DLDR topological relations are presented, seven propositions are stated to prove the completeness of the 111 DLDR topological relations, and the case study shows that more detailed topological relation information can be obtained based on the DLDR model.     

在图形简化中面状目标间拓扑关系渐进式转换的研究

拓扑关系是空间关系中最为重要的关系,在空间抽象中,拓扑关系会发生变化,如何控制这种变化?如何在更抽象的层次上维护空间拓扑关系的一致性,就是一个非常重要的问题。本文以拓扑关系成分抽象的转换方法为基础,研究了面之间拓扑关系的抽象规则,并详细探讨了这些拓扑关系的渐进式转换方法,绘制了相应的面之间基本拓扑关系渐进式转换图。     

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。     

关于线状地理特征空间关系的自然语言描述的形式化表达

目前的地理信息系统都使用定量的方法存储和查询空间信息,不能反映人们的定性思维方式,因此它表达地理空间信息的能力受到限制。在关于空间关系的自然语言描述的调查的基础上,本文定义了一组能反映线状物体空间关系的度量指标,结合反映拓扑关系的定量指标,使用决策树的数据挖掘算法,对调查结果进行分析,形式化了描述空间关系的自然语言词汇,建立了模糊的自然语言表达和图形的几何特征之间的联系。自然语言形式化后得到的规则可用于空间关系的自然语言查询系统。