一种顾及拓扑关系的室内三维模型组织和调度方法

针对室内空间三维导航、几何模型高质量渲染的需求与个人移动平台资源、计算能力有限之间的矛盾,在分析室内空间区域功能、明确室内单元类型的基础上,构建了能够表达室内空间各部分拓扑特征,且支持三维路径分析的室内空间网络拓扑关系模型,并在准确把握室内空间区域拓扑逻辑关系的前提下,探讨了顾及室内拓扑关系的空间分割和几何模型的组织和调度策略,以实现室内模型的动态遮断和剔除。实验结果表明,利用所提方法可以实现几何模型的实时遮断和剪裁,大幅度减少模型绘制的数量和数据量,提升数据传输和绘制的效率,为高逼真度的三维模型可视化绘制奠定了数据基础和保证。     

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.     

基于几何代数的多维统一GIS数据模型研究

支持复杂地理对象及连续地理现象的一体化表达、建模与模拟是GIS与地学分析研究的热点.现有空间数据模型在多维对象的自适应表达、实体对象空间索引、多维统一的空间分析方法与算法构建框架以及多维统一的GIS系统实现与地学应用等方面仍显不足.基于新的数学理论,建立多维统一表达和计算框架是GIS空间数据模型创新的可能途径.论文引入以维度运算为基础的几何代数理论,构建多维统一GIS空间数据模型;探讨了多维地理对象的自适应表达与一体化建模;探索相应的数据组织、存储与检索机制以及对应的多维空间分析统一计算模型,在此基础上构建相应的原型系统并进行应用示范.论文主要研究内容如下:     

基于几何代数的GIS计算模型研究

正空间分析是地理信息系统(GIS)的核心功能,也是GIS深化应用与服务的重要支撑。现有空间数据分析方法在多维对象的自适应表达、空间数据的统一分析以及多维统一分析框架的构建方面仍显不足,无法满足海量、高维度、多要素的密集型GIS空间数据的分析需求。引入几何代数的多维表达结构及统一运算结构,从底层理论上对现有表达与计算方法进行创新,设计面向多维度、多要素复杂数据的计算模型,是突破传统GIS分析方法     

面向带洞面状对象间的拓扑关系描述模型

为研究带洞面状对象间的拓扑关系,提出了一种25IM(25交集模型)。以点集拓扑理论为基础,对带洞面状区域的内部、边界和外部进行定义。分析了9IM(9交集模型)在表达带洞面状对象间拓扑关系方面存在的问题,将带洞面状对象分为内部、外边界、内边界、外边界外部、内边界外部共5部分,提出了一种5×5的矩阵模型,即25IM。基于点集拓扑理论,定义了8条规则来排除不符合逻辑的拓扑关系。基于25IM,对8种基本拓扑关系:相离、相接、重叠、覆盖、包含、相等、被覆盖和被包含,进行细分描述。结果表明,本文提出的25IM能够更为详细地表达带洞面状对象间的拓扑关系。     

GIS空间拓扑关系的四交差简化模型

空间拓扑关系的描述是空间关系的主要内容,是与人类的认知概念一致的,在空间数据的查询与挖掘等方面有重要应用.回顾了现有模型,然后重点分析了其中的四交差模型,提出了四交差简化模型,同时对简化了的四交差模型的合理性进行了详细分析,最后展望了四交差简化模型及其应用中有待进一步研究的相关工作.     

基于模糊贴近度分析的不确定拓扑关系表达模型

根据人类对模糊空间关系的认知层次性特点,将不确定拓扑关系的表达归结为求解不确定空间关系实例与基本拓扑关系概念之间的隶属度。基于贴近度分析的基本方法建立不确定地理目标之间空间拓扑关系模糊表达模型方法。结合具体的算例说明基于该模型方法的拓扑关系模糊表达推算过程,并通过与经典的Egg—Yolk以及宽边界模型方法表达的拓扑关系表达结果进行对比分析,验证模型的合理性。     

基于二元关系的GIS实体拓扑关系的粗糙表达

利用二元关系和粗糙集的一些性质来研究GIS实体之间关系,发现在基于二元关系的广义近似空间下GIS实体的前继领域、后继领域算子、上、下继领域包含了比它自身更广的一个集合定义。同样基于粗糙集,我们发现二元关系GIS实体的上、下近似比Pawlark粗糙集的定义更广泛。在二元关系的广义近似空间下,一个GIS单点集的上近似等于它的前继领域,同样等于它后继领域的逆。     

球面四元三角网的基本拓扑关系描述和计算

球面四元三角网具有多分辨率和层次组织的特性,已成为目前研究球面问题的有效方法之一。本文在此基础上,利用引入集合多算子和对称差的欧拉数,给出描述和计算球面栅格拓扑关系的四元组模型。该模型利用两空间目标间的交(∩)、差(\)、被差(/)和对称差(Δ)的内容是否为空来初步区分相离/相接、交叉、相等、包含/覆盖、被包含/被覆盖这五对拓扑关系。然后通过引入对称差的欧拉数来进一步区分传统模型难以区分的相离/相接、包含/覆盖和被包含/被覆盖这三对拓扑关系。     

面向大型流式网络的层次拓扑模型

介绍了大型流式网络的构成和特点,详细论述了使用复杂节点和复杂弧段的层次拓扑模型来描述流式网络拓扑关系的方法,并举例说明了使用层次拓扑模型的网络分析方法。     

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。     

RFM替代星载InSAR几何模型的方法

尝试用RFM替代InSAR几何模型。建立了替代InSAR几何模型的RFM方程并给出了求解方法。分别用星载高分辨率SAR影像和普通SAR影像进行了试验,通过比较不同阶数的RFM模型的替代精度,验证了RFM模型替代InSAR严格模型的可行性与可靠性。结果表明,采用三阶带分母的RFM模型,星载高分辨率SAR影像的替代精度可达到万分之一波长,满足InSAR进行地形测绘的精度要求,有望应用于InSAR数据的并行计算与快速处理。     

Improving Representation of Land‐use Maps Derived from Object‐oriented Image Classification

Object‐oriented (OO) image analysis provides an efficient way to generate vector‐format land‐cover and land‐use maps from remotely sensed images. Such image‐derived vector maps, however, are generally presented with congested and twisted polygons with step‐like boundaries. They include unclassified polygons and polygons with geometric conflicts such as unreadable small areas and narrow corridors. The complex and poorly readable representations usually make such maps not comply well with the Gestalt principle of cartography. This article describes a framework designed to improve the representation by resolving these problematic polygons. It presents a polygon similarity model integrating semantic, geometric and spectral characteristics of the image‐derived polygons to eliminate small and unclassified polygons. In addition, an outward‐inward‐buffering approach is presented to resolve the narrow‐corridor conflicts of a polygon and improve its overall appearance. A case study demonstrates that the implementation of the framework reduces the number of the polygons by 32% and the length of the polygon boundaries by 20%. At the same time, it does not cause distinct changes the distribution of land‐use types (less than 0.05%) and the overall accuracy (decreased only 0.02%) as compared with the original image‐derived land‐use maps. We conclude that the presented framework and models effectively improve the overall representation of image‐derived maps without distinct changes in their semantic characteristics and accuracy.     

线路中桩、边桩的坐标计算模型

通过坐标转换公式，将中桩在各个独立局部坐标系的坐标统一到线路控制坐标系中；该计算模型还同时推导出边桩的坐标，便于全站仪、GPS的RTK坐标放样。     

从栅格数据直接建立拓扑关系的算法研究

本文提出了从栅格数据直接建立拓扑关系的思想,用跟踪过程中容易获得的拓扑信息来优化拓扑生成的算法模型,借以提高拓扑生成的效率。本文还提出用连通性区域填充的方法处理各种任意复杂岛的思想。     

不确定方向关系的模糊描述模型

构建了参考目标、源目标和方向关系参考框架不确定性的不确定方向关系模糊描述模型,实例验证了该模型对空间方向关系的描述符合人类对不确定方向关系的表达习惯和认知逻辑。     

Geo‐Social Model: A Conceptual Framework for Real‐time Geocollaboration

Synchronous geocollaboration helps geographically dispersed people to work together in a shared geospatial environment. Its real‐time nature, multiple users' interaction and diversity of work context impose some special social, organizational and technological requirements, making the development of such real‐time geocollaboration systems a challenging task. A conceptual framework is therefore needed to specify and describe what synchronous geocollaboration is, considering its social, spatial and technical aspects. The geo‐social model presented in this article describes a conceptual framework for synchronous geocollaboration systems addressing the above aspects, identifies the core elements of the system and describes how these elements collaborate with each other. This model is presented using application‐level ontology and is then applied to a multi‐agent system based prototype in which multiple users can interact and negotiate in a shared 3D geospatial environment.     

基于25交模型实现带洞面域拓扑关系描述模型间的转换

目前研究已提出了多种带洞面域拓扑关系的描述模型,建立不同模型之间的联系可发挥这些模型在拓扑关系推导和分析中的优势。本文对比分析了基于点集拓扑和对象分解两种方法的6种拓扑关系描述模型,通过定义两个25交关系矩阵操作算子,建立整体面域与分解区域间的拓扑关系计算方法,实现了拓扑关系描述模型之间的转换。理论证明,表明关系矩阵表和扩展9交集模型,以及4元组模型与25交模型在表达拓扑关系的能力方面是一致的且可以相互转换,关系矩阵表可转换为25交模型和9交模型。实例分析说明本文方法可以利用25交模型的“桥梁”作用实现多种模型之间的转换,描述具有特定结构带洞面域间的拓扑关系。