带孔洞面域间的拓扑关系的组合推理

空间对象间拓扑关系是GIS中空间要素间最基本也是最重要的关系之一,是进行空间查询和分析的基础,因而空间对象间拓扑关系一直是研究的热点之一。目前,对拓扑关系模型的研究主要集中在简单对象间拓扑关系方面,而对于带空洞的复杂面域间的空间拓扑关系的研究则相对较少,因而对它的进一步研究具有较重要的理论意义。本文在文献[11]的基础上,根据点集拓扑学理论,对带孔面域进行了定义。通过分析简单对象间拓扑关系的演变过程,提出一种能描述带一个孔的面域间的空间拓扑关系的方法,并用该方法详细推导了带一个孔的面域间有意义的拓扑关系。通过实验验证,证明该方法在理论上是可行的,对提高GIS对现实世界的建模和分析能力可提供一定的理论依据。     

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。     

带多个空洞的面对象间拓扑关系的层次组合模型

空间拓扑关系描述是空间关系的主要内容,是与人类的认知概念一致的,在空间数据查询与挖掘等方面有重要应用.很多学者研究了不带空洞的面对象间的拓扑关系,但对于带空洞的面对象间的拓扑关系研究甚少.首先回顾了现有模型,并指出了各模型的优缺点,然后根据简单面对象的8种基本空间拓扑关系,对带多个空洞的面对象的拓扑关系进行了层次组合分...     

带多个空洞的面对象间拓扑关系的层次组合模型

空间拓扑关系描述是空间关系的主要内容,是与人类的认知概念一致的,在空间数据查询与挖掘等方面有重要应用。很多学者研究了不带空洞的面对象间的拓扑关系,但对于带空洞的面对象间的拓扑关系研究甚少。首先回顾了现有模型,并指出了各模型的优缺点,然后根据简单面对象的8种基本空间拓扑关系,对带多个空洞的面对象的拓扑关系进行了层次组合分析,提出了一种能描述带多个空洞的复杂面对象间的拓扑关系的层次组合模型。该模型能描述带多个空洞的复杂面对象间的所有拓扑关系,而且不因面对象中空洞的编号顺序不同导致模型所描述的结果不同,同时也弥补了4-4ID模型只能描述带一个空洞的面对象的不足。     

地籍空间对象拓扑关系一致性研究

空间数据库是通过建立并执行空间完整性约束来维护目标及其间关系的精确性、正确性、有效性。空间完整性约束包括对几何结构冲突、属性冲突及空间关系冲突约束,其中,空间关系冲突是指目标间的拓扑、方向及度量关系应符合空间完整性约束。在地籍数据库中,空间对象拓扑关系约束是为防止任意对象及其目标间的拓扑关系冲突,避免造成数据库对实体及其之间关系的表达错误,导致自身几何结构和对象间拓扑关系错误等,从而破坏了空间数据库的完整性。     

带空洞面对象间拓扑关系形式化描述

利用Egenhofer等提出的含空洞的两面对象间空间拓扑关系描述框架,在四交差模型的基础上,提出了一种能描述带空洞复杂面对象间的空间拓扑关系的扩展模型——4-4ID模型,并用该模型详细推导了简单面对象和仅带一个空洞面对象间以及两个仅带一个空洞面对象间有意义的拓扑关系。     

利用灰集进行空间区域拓扑关系不确定性定量分析

针对不确定性空间区域对象间拓扑关系不确定性的定量分析问题,提出了一种具有双隶属度函数的灰集表示模型,利用双隶属度函数的截集将不确定性空间区域对象转化为确定性区域对,借用相关的不确定性空间拓扑关系定性分析模型,将不确定性空间对象间拓扑关系的不确定性量化为一个可信度区间。     

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。     

复杂面实体拓扑关系的精细化模型

简单空间对象经过特定组合可形成复杂空间实体。现有的拓扑关系模型对复杂边界间的复杂交互的表达能力不足,很难精确地对复杂空间面实体间拓扑关系的不同形式进行区分。顾及复杂空间面实体间的交互细节,本文对其拓扑关系进行精细化建模。首先引入线面实体间拓扑关系的元拓扑关系,进而利用元拓扑关系与重叠面积对简单面实体间的边界交集进行精细化描述,对洞边界遍历定义和洞中面与洞关系的定义,实现对复杂空间面实体的拓扑关系进行精确地区分与表达,最后对复杂面实体边界交集的5种基础拓扑关系描述模型进行归纳总结。通过5种基础拓扑关系描述模型的叠加,实现对复杂面实体各子部分之间关系细节的精细化表达。     

空间拓扑查询研究与实现

空间数据是涉及对象空间特性的复杂数据,对其拓扑关系的描述与判断在空间数据建模、查询、分析、推理、更新等方面起着重要的作用。本文研究了基于OpenGIS标准的GIS分析与操作类库Topology Suite(TS)。利用TS所提供的空间拓扑关系操作功能,实现了点集拓扑理论九交模型所描述的空间对象间拓扑关系的计算机环境的判断;设计了空间查询语言。基于.NET编程平台,实现基于Topology Suite的空间数据的拓扑查询功能。最后以实例证明了系统的可执行性,并且具有良好的可扩充性。     

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。     

带空洞的复杂面域间拓扑关系的形式化描述

拓扑关系的描述和区分是建立在空间目标相互作用过程中目标集合及其分量集合拓扑特性变化基础之上的。对于两个简单面域间的空间拓扑关系描述研究已经很多,而对于带空洞的复杂面域间的空间拓扑关系的描述却相对较少。本文利用Egenhofer等提出的描述带空洞的面域间空间拓扑关系描述框架,在四交差模型的基础上,提出一种能描述带空洞的复杂面域间拓扑关系的扩展模型———D-4 ID模型,并用该模型推导了一个简单面域和一个带空洞的复杂面域间有意义的23种拓扑关系。     

离散空间的拓扑关系模型

在分析现有拓扑关系表达模型对离散空间目标间拓扑关系表达不足的基础上,从两个方面对现有RCC5模型进行了改进研究:基于模糊集合的分解定理,通过利用空间实体的k阶邻域构造了空间实体的模糊区域,实现了离散空间的连续化;以部分关系作为基本操作算子构建了基于三元组(P(X,Y),P(X,┐Y),P(Y,X))的拓扑关系表达模型,实现了离散空间实体间拓扑关系的表达,集成了空间拓扑和距离关系的定性表达和推理.     

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。     

基于拓扑一致性的线目标空间冲突检测方法

现有的空间冲突检测方法需要将复杂的空间关系与定义的规则相比较.由于规则的不完备性,这些方法容易漏检或误检.为此,首先分析了拓扑冲突的类型和产生原因;然后以线目标间拓扑冲突为例,研究了线目标间拓扑关系的表达与计算、综合前后线目标间对应关系、拓扑关系的一致性评价方法;最后通过对对应的拓扑关系进行一致性检验,来检测已有方法漏...     

地籍地块间的空间拓扑关系

地籍的核心是地块，地块间存在着多种空间关系和时间关系。这些关系是地籍数据更新、信息查询与分析的基础。一个地块可看做2维欧氏空间中的一个面域，但目前对于两个面域间空间拓扑关系的描述方法非常有限，不能区分一个简单地块和一个复合地块(一个大地块中包围一个小地块的地块)间的空间拓扑关系。在Egenhofer等提出的包含空洞的两个面域间空间拓扑关系描述框架的基础上提出了一种描述地块间空间拓扑关系的双四元交模型(Double 4I，简称为D-4I模型)，其特点是用两个四元组矩阵来描述最多包含一个复合地块的两地块间的空间拓扑关系，并用D-4I模型推导了一个简单地块和一个复合地块间的拓扑关系类型，共描述了31种地块间的空间拓扑关系，并总结了在地籍信息系统数据更新和数据质量控制中具有重要意义的7种常见的两个地块间空间拓扑关系。这些拓扑关系的描述与区分澄清了地籍地块间的空间拓扑关系类型，为地籍数据更新操作、地籍信息系统的数据质量控制、信息查询与分析推理等奠定了理论基础。     

基于历史拓扑和描述子的时空数据模型

针对已有时空数据模型在表达时空信息上存在的问题,提出基于一个新的历史拓扑和描述子的时空数据模型STORM.STORM采用结合显式表达和隐式表达的混合型方法来表示时空信息,其中历史拓扑显式表达时空对象间的历史关联,而描述子隐式表达单个时空对象的内部属性变化以及时空对象间的空间拓扑关系.该模型可以同时表达时空信息的静态语义和动态语义,并可通过扩展的关系结构和关系代数操作进行表示和查询.     

模糊空间对象拓扑关系的Rough描述

利用Rough Set理论,在四交差模型的基础上,提出适合于描述确定和模糊区域或两个模糊区域目标间拓扑空间关系的扩展模型(4-4ID模型),并且详细讨论模糊对象之间的拓扑关系。     

DLG数据更新中的拓扑关系自适应研究

针对异构矢量数据相互转换时地理要素间拓扑关系一致性维护的问题,本文提出了一种拓扑关系自适应更新的方法。在分析地理要素间拓扑关系的基础上,研究其空间变化引起的拓扑关系变化,并以变化后的拓扑关系合理性为判断依据,提出地理要素相应的拓扑关系自适应策略。将理论研究进行工程化应用,先将地理要素的拓扑关系自适应策略转化为可编辑的XML文档,然后采用ArcGIS Add-in方式开发插件工具,实现了更新DLG数据时地理要素间拓扑关系的自适应更新,可以减少人工操作,提高更新效率。     

基于线段的基本线/线拓扑关系计算

空间拓扑关系是空间数据建模、空间查询、分析、推理、制图综合、数据质量控制、数据更新等的基础。目前空间拓扑关系研究的主要成果仍然集中在拓扑关系的描述方面,在计算方面的阐述都非常薄弱,不足以指导系统开发人员编程实现。本文研究了IR2中两个简单线目标间拓扑关系的计算方法,重点分析了线/线拓扑关系计算的特点,提出了一种基于线段的线/线拓扑关系计算方法,并用VC＋＋采用底层开发模式实现了基本线/线拓扑关系的计算。