GIS知识推理操作中的误差度量和传播

探讨了ＧＩＳ知识推理操作中误差的来源，分类和度量、并基于可能性理论给出了推理过程中的误差传播律。     

基于规则知识的空间推理研究

在一般空间推理的基础上 ,提出了空间推理扩展 ,即基于规则知识的空间推理。该方法结合了人工智能的基本原理 ,继承并发展了空间推理的方法学 ,其推理过程建立在空间知识与模型集成的基础上 ,以规则知识为推理控制 ,因而更符合实际 ,具有更大的灵活性。实例验证了本方法的正确性。     

GIS空间数据研究

GIS是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,其应用程度和范围也随之渗透延伸,正处于急剧变化与发展之中。阐述了GIS领域发展现状,介绍了GIS的进展,结合当前信息技术发展的特点。如空间数据误差或不确定性引起的拓扑关系不确定性,空间推理、空间查询处理、空间查询语言等与拓扑关系理论发展,GIS的发展趋势及其21世纪所面临的问题进行了分析和研究     

3D-GIS中方向关系定性推理规律研究

GIS中的方向关系描述一个物体与另一个物体的相对方位位置。方向关系的定性推理是研究方向关系的一个重要方面,方向关系定性推理的规律性研究是研究方向关系的提升。本文提出了X-Y方向关系和Z方向关系,根据方向关系的定义,用代数法详细研究了X-Y方向关系的推理规律和Z方向关系的推理规律,3D方向关系的推理规律是X-Y方向关系的推理规律和Z方向关系的推理规律的复合。     

3D-GIS中方向关系描述及其推理

方向关系是描述一个物体与另一个物体的相对位置关系。现有文献主要研究二维空间方向关系的描述和定性推理,二维空间中方向关系的描述和推理相对比较完善。本文采用投影方法给出三维空间方向关系描述模型,研究了单方向关系的推理,在此基础之上给出了单方向与多方向关系的定性推理,以及多方向关系与多方向关系间的定性推理。最后研究单方向关系定性推理的一些规律。     

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。     

三维体目标间拓扑关系与方向关系的混合推理

重点研究了三维空间中拓扑关系和方向关系间的混合空间关系推理。用Allen区间关系对描述基于投影的空间划分方法得到的方向区域和用九交矩阵描述的拓扑关系,用定义法研究混合空间关系推理,推理结果用组合推理表表示。     

八方向模糊不均匀划分及参考点位误差所致不确定性分析

方向概念的模糊性和空间数据固有的不确定性导致了方向关系的复杂性,在空间关系描述和推理研究中需要考虑空间数据的不确定性和方向概念的模糊性。在四方向模型中各方向片是等角划分;在八方向模型中4个主要方向片各占60°,4个次要方向片各占30°。利用区间二型模糊集理论建立了顾及参考点点位误差的八方向模糊不均匀划分模型,基于区间二型模糊集讨论了方向主隶属度成员函数和隶属度的不确定性。对比分析了八方向模糊不均匀划分模型与锥形模型的区别,讨论了具有点位误差的参考点与线和多边形的方向关系计算过程,通过两个实例分析了该模型的特点和点与多边形方向关系的确定方法。     

不确定拓扑关系模糊推理

针对定性空间推理难以处理不确定空间拓扑关系推理的缺憾,将确定拓扑关系复合表推理方法扩展到模糊拓扑空间,建立了基于拓扑关系复合表的不确定拓扑关系模糊推理模型,设计了基于RCC5的拓扑关系复合表的模糊推理规则库和推理的方法流程,并结合具体计算实例对模糊推理模型进行了实验研究,推理结果验证了模型的认知合理性和可行性。     

基于联合推理机制的大坝安全监测专家系统研究

基于规则推理的专家系统(RBR)存在着知识获取的瓶颈,基于事例的推理(CBR)在处理小规模问题时效率较低.为了提高推理效率,结合两种推理方式的优势实行联合推理.结合大坝安伞监测专家系统的特点,阐述RBR与CBR的联合推理机制,介绍系统实现的关键技术.运用联合推理机制的优势和坝工领域长期积累的工程经验及专家知识,可以提高推理的准确性和有效性,为快速、准确、科学地评判大坝的安全性态提供依据.     

基于VRS的GPS测量误差分析

系统误差包括卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差及大气折射误差等。是GPS测量的主要误差源。但系统误差通常可以采用适当的方法来减弱或消除,如建立误差改正模型对观测值进行改正,或选择良好的观测条件,采用适当地观测方法,进行线性差分等.本文介绍了基于VRS的GPS测量要解决的一个主要问题即在系统运行中产生的各种误差进行改正,使之减小或者消除。并就影响VRS精度的各种误差予以分析     

陆面温度反演算法——劈窗算法的敏感度分析

劈窗算法是目前由热红外遥感图像数据获取陆面温度最主要的方法。由于进行地面像元尺度实时陆面温度同步测量的困难,尚无法直接对现有各劈窗算法进行评判。该文借助于辐射传输模型ＬＯＷＴＲＡＮ－７及其提供的６种标准大气模式,进行模拟计算,分析了６种主要劈窗算法对大气廓线误差和比辐射率的敏感度,作为劈窗算法适用性的一间接判据。     

GIS中缓和曲线的不确定性模型

该文推导了缓和曲线上任意点坐标的方差的加权平均值,来建立描述曲线元不确定性的模型。给出了以缓和曲线法方向的中误差表示误差带宽的εσ模型,以及以最大方向误差表示带宽的εｍ模型的计算方法。通过实例说明了εｍ模型是理论上更加严密的缓和曲线误差模型,而εｍ模型是一种简化的描述模型。     

高精度海洋重力仪系统误差建模研究

导出高精度海洋重力仪系统的速度控制方程、角速度控制方程和纬度控制方程。以高精度海洋重力仪系统中平台的横倾角、纵倾角、运载体的东向速度误差、北向速度误差和运载体的纬度误差为变量,导出高精度海洋重力仪系统误差模型,并进行了系统误差仿真实验.理论分析和仿真实验表明:高精度海洋重力仪的系统误差形成过程分为误差积累、误差衰减和误差稳定三个阶段;0~1800 s是系统误差积累阶段,最大系统误差约为3.0×10-6m/s2;由于水平阻尼网络的作用,从1800~3000 s是仪系统误差衰减阶段;3000 s以后,系统误差进入稳定阶段,仿真4000 s时,系统误差约为2.246×10-6m/s2。     

数字高程模型误差及其评价的问题综述

从数字高程模型(DEM)传递误差、基于中误差的DEM误差模型及其主要问题、DEM误差分布实验和DEM内插误差新认识几个方面分析了当前DEM误差研究的主要进展,用"中误差"讨论DEM传递误差是建立在测量误差传递理论基础之上的,但沿用"中误差"来讨论DEM内插模型逼近误差和DEM整体误差却缺乏理论依据。DEM误差分布的空间相关性实验对DEM中误差评价法所应具备的随机误差性提出质疑,却可以用基于逼近理论的DEM内插模型来解释,说明用逼近误差理论研究DEM内插误差的途径是正确、可行的。     

星载InSAR在地形测绘中的误差来源分析

合成孔径雷达干涉（InSAR）技术是最有效的测图手段之一,然而InSAR地形测绘过程中极易受到各类误差的影响。本文探讨了国产SAR卫星无法业务化干涉的主要原因,并从卫星的干涉几何出发,研究了InSAR在地形测绘中的误差来源,研究表明,主星定轨误差、斜距测量误差、基线测量误差以及相位误差是地形测绘中的一级误差源。最终对一级误差带来的高程误差进行了定量分析,并对部分一级误差进行了分解,定位了二级误差源。     

A general framework for error analysis in measurement-based GIS Part 3: Error analysis in intersections and overlays

This is the third of a four-part series on the development of a general framework for error analysis in measurement-based geographic information systems (MBGIS). In this paper, we study the characteristics of error structures in intersections and polygon overlays. When locations of the endpoints of two line segments are in error, we analyze errors of the intersection point and obtain its error covariance matrix through the propagation of the error covariance matrices of the endpoints. An approximate law of error propagation for the intersection point is formulated within the MBGIS framework. From simulation experiments, it appears that both the relative positioning of two line segments and the error characteristics of the endpoints can affect the error characteristics of the intersection. Nevertheless, the approximate law of error propagation captures nicely the error characteristics under various situations. Based on the derived results, error analysis in polygon-on-polygon overlay operation is also performed. The relationship between the error covariance matrices of the original polygons and the overlaid polygons is approximately established.This project was supported by the earmarked grant CUHK 4362/00H of the Hong Kong Research grants Council.     

多波束测深数据系统误差的削弱方法研究

在多波束数据处理中，系统误差一般很少被顾及，部分文献采用两步滤波法削弱了系统误差的影响，但所建模型的可靠性较差。半参数(非参数)法在系统分析了测深数据系统误差来源以及各误差源间相互比例关系的基础上，对系统误差进行分解，确定系统误差各贡献成分的函数模型；根据估计点位，结合已确立的模型，计算各贡献成分对系统误差的贡献量；综合各贡献量，获得估计点深度的系统误差，进而在原始深度数据中消除系统误差的影响。     

机载三维成像仪航带拼接的误差处理研究

机载三维成像仪是集成了全球定位系统（GPS）、姿态测量装置、激光测距仪昨光谱成像仪的新一代航空遥感系统，它能直接得到的地学编码影像和数字地面模型（DTM），而无需地面控制点。利用图像上分布的具有三维坐标的激光点来纠正原始图像，并且生成DTM。该文首先分析了机载三维成像仪系统中各种传感器本身的误差和系统之间存在的误差，然后介绍了处理系统误差的方法－航带重叠区域灰度平均差值最小算法求解航带间的系统误差，同时还设计了一种变权方法来处理随机误差和拼接航带的地学编码图像。通过算例说明了处理算法的正确性。     

Characterizing location and classification error patterns in time-series thematic maps

Studies the spatial patterns of location error and of classification error in spatio-temporal datasets, assess the role of environmental factors in determining error rate and pattern, and test for possible correlation within and between these error types in space and time. A multiple regression was used to determine the effects of local environmental factors (topography, vegetation cover) on each error type. Topographic structure and vegetation cover had significant effects on location error, where larger error was associated with north-facing aspects, steeper slopes and woody vegetation cover. Classification error was also affected by topography, and vegetation cover. Slope was the major factor that affected classification quality. Strong correlation was found between error in different time steps, for both error types. Correlation between these two error types in the same time step was much smaller and in most cases insignificant.