复杂区域对象拓扑关系分解与计算

本文提出了基于9交矩阵的拓扑关系计算方法,将复杂区域分解有限个简单区域,采用正则表达式描述其多部分和洞构成,通过定义两个9交关系矩阵操作算子,利用分解区域间的拓扑关系直接计算复杂区域间的9交关系矩阵。详细证明和分析了两个操作算子的不成立条件以及消除不成立条件的方法。结合关系矩阵表法拓扑关系的推导和推理过程,操作算子可用于推导已知结构复杂区域间的所有可能9交拓扑关系。同时,9交关系矩阵操作算子依赖复杂区域的定义,不适用于所有区域对象。     

R2空间栅格区域拓扑关系描述

针对利用9元组模型对栅格区域进行拓扑关系分析时栅格区域的问题,通过重新定义栅格区域边界、内部、外部,对栅格区域之间的拓扑关系进行描述,并提出一种针对栅格空间的新的拓扑关系"近邻"关系作为对"邻接"拓扑关系的补充,该方法适用性强,能对简单图形的点、线、面之间的拓扑关系进行快速方便的判断。     

体/体拓扑关系计算研究

GIS不仅关心空间目标自身的时间、空间和属性特征,还必须能够处理其与所处环境间的关系。体/体拓扑关系计算是三维空间目标之间拓扑关系计算的难点,为此,本文提出一种体/体拓扑关系计算方法:基于点集拓扑理论,利用维度扩展的9交模型(DE-9IM)对体/体之间存在着的8种有意义的拓扑关系进行描述;通过比较空间目标各部分(内部、边界和外部)的交集,从而判断空间目标之间的拓扑关系;设计了一个体/体拓扑关系计算算例,对算法进行详细阐述;最后,设计了体/体拓扑关系计算实验,验证了方法的有效。     

移动目标空间拓扑关系的度量描述

针对传统9交模型对移动目标空间拓扑关系表达及量化描述的不足,基于格网化思想,提出了度量参数量化描述的方法。首先对移动目标和参考目标进行格网化,划分为固定大小的格网阵列;然后利用9交模型确定空间目标间拓扑关系的形式化描述;最后引入内部分量、边界分量、外部分量3种度量参数对移动目标空间拓扑关系进行度量化描述。试验证明,该方法计算简单、直观,能更加有效地度量移动目标间的拓扑关系。     

基于Oracle Spatial的空间线线拓扑关系判断的实现

在GIS中,空间物体间的拓扑关系是基本的空间关系之一,直接利用ORACLE SPATIAL提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两2维空间的不自相交的线目标间的拓扑关系的判断设计算法,并进行试验验证,实现两线目标间的33种空间拓扑关系的判断。基于ORACLE SPATIAL的线/线目标间空间拓扑关系判断的实现必将推动基于ORACLE SPATIAL的GIS系统的查询、分析和数据更新的研究进展。     

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。     

基于Oracle Spatial的空间线／面拓扑关系判断的实现

利用OracleSpatial提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两个2维空间不自相交的线目标与面目标（不合空洞）的拓扑关系判断设计了算法,最终进行了试验验证,实现了线目标与面目标间的19种空间拓扑关系的判断。     

基于Oracle Spatial的空间线/面拓扑关系判断的实现

利用Oracle Spatial提供的简单的空间关系查询操作算子,对九交模型所描述的任意两个2维空间不自相交的线目标与面目标(不含空洞)的拓扑关系判断设计了算法,最终进行了试验验证,实现了线目标与面目标间的19种空间拓扑关系的判断。     

基于粗集的面实体之间拓扑关系

目前对于空间拓扑关系的研究较多,且取得了丰硕的成果,但成果主要集中在确定的空间数据,对于不确定性空间数据的拓扑关系研究较少。引入粗集研究了空间数据面实体之间的拓扑关系。由于考虑了空间数据的不确定性,因而得到的拓扑关系是合理和科学的,其研究结果是现有拓扑关系理论的一个重要的补充。     

基于面状要素拓扑关系的数据匹配技术研究

数据匹配技术是空间数据集成与融合中的关键技术。本文根据9交模型中的面状拓扑关系的描述,对面积叠置率进行了几何度量上的定义,提出了基于面积迭置率的数据匹配思路,实现了面状要素一对一、多对一、多对多的数据匹配。最后,以面状目标为研究对象,以城市居民地的大比例尺数据为例,对基于面积迭置率的面状要素数据匹配算法进行了试验与分析。     

球面四元三角网的复杂拓扑关系计算

针对已有球面四元三角网拓扑关系计算方法不能处理带空洞复杂目标的情况,提出了基于公共三角格网来计算球面四元三角网复杂拓扑关系,该方法能准确判断出带空洞复杂目标的拓扑关系,为全球空间分析和应用提供了新的思路。     

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。     

不规则区域等值线拓扑关系的建立及充填算法

根据任意离散点数据,在建立TIN的基础上,自动生成不规则区域的边界线,在追踪等值线后,自动检测出落在区域边界线上所有的等值线点,并根据边界线线段端点及落在边界线段上的等值线点,自动生成新的边界线线段,由此自动建立等值线间的拓扑关系,形成单一的充填区域,实现等值线的颜色充填.     

利用于扫描线与梯形分割的面目标空间拓扑计算

提出了扫描线和梯形分割相结合的方法,实现点/面、线/面和面/面三种类型的拓扑关系计算。以4-交集拓扑模型中的包含和相交关系判定为例,设计了三类面目标拓扑计算方法。测试与分析表明,该算法能有效实现大数据量下的空间拓扑计算。     

空间关系词汇与地理实体要素类型的语义约束关系构建方法

为克服依赖常识人工归纳总结的局限性,采用定性和定量相结合的方式,自动构建空间关系词汇与地理要素类型的语义约束关系。首先,以《中国大百科全书(地理版)》空间关系标注语料库为基础数据,采用Overlap语义相关度计量方法,挖掘空间关系词汇与地理要素类型约束关系的先验知识;然后以地理要素分类体系提供的概念语义相关性对先验知识进行扩展;最后采用本体工具Protégé建立相关知识库。     

等高线拓扑关系的构建以及应用

提出了等高线拓扑关系的描述框架,其规范化描述形式具有更强的适用性,使用三角网作为工具设计了建立拓扑关系的算法。以提出的拓扑关系描述为基础,具体实现了等高线高程自动赋值,处理过程可以同时考虑开曲线(包括断线)和闭曲线,提高了可靠性和自动化程度,并进一步将断线连接为完整目标,减少了人机交互的编辑工作。     

面向地理实例的语义分析与计算模型研究

<正>研究表明,地球上至少60%的信息都具备地理空间参考信息,地理元素已成为信息的重要组成部分。特别是在社会信息化和网络化高速发展的时代,地理信息已然是众多如环境保护、智慧城市、基于位置服务等应用重要的数据基础。与此同时,地理数据资源也越来越丰富,不仅数据覆盖范围变广(高空、地上、地表及地下全空间),而且信息维度也不断增加(二维、三维和时空四维)。     

矿山开发要素空间拓扑关系的判定与应用

针对矿山开发秩序混乱的问题, 通过描述矿山开发要素与采矿权的空间位置关系, 介绍和设计了点面、面面拓扑关系的判定及矿山开发秩序的检验;以2010年QuickBird遥感影像为数据源, 对宁武矿区进行了矿山监测, 基于空间数据库引擎和嵌入式GIS组件, 实现了矿山开发要素的空间拓扑关系判定和查询, 为矿山监测提供了有效的参考信息。