利用简化9交模型进行三维拓扑分析

针对点、线、面和体等简单空间对象提出新的否定规则，对9交模型进行了简化．利用简化后的9交模型，仅需分析4组相交关系即可得出实际拓扑关系．在此基础上构建了拓扑关系推导表，可进一步分析复合空间对象之间的拓扑关系，并以线与体之间拓扑关系为例讨论了算法实现．与已有的算法相比，该算法能分析更为复杂的空间对象之间的拓扑关系．     

空间对象及其拓扑关系

论文首先讨论了传统的地理信息系统中空间对象的空间数据模型,提出了面向对象的层次矢量数据模型。然后定性地分析了空间对象点与点、点与线和点与区域之间的拓扑关系,并给出了一种形式化表达空间对象成分拓扑关系的模型。最后,将这种模型与空间对象之间的拓扑关系结合起来,使其可以方便地处理地理信息系统中的对象间的拓扑关系。     

地理信息系统中空间对象间拓扑关系的推理

首先讨论了地理信息系统中空间对象的空间数据模型,然后定性地分析了空间对象点与点、点与线和点与区域之间的拓扑关系,并给出了空间对象拓扑关系的推理算法.最后,将模糊技术与空间对象之间的拓扑关系的推理算法结合起来,使其可以方便地处理地理信息系统中的模糊性和不确定性.     

异构几何集合对象拓扑关系的描述

拓扑关系是一种非常重要的空间关系，在地理信息系统(GIS)中，被广泛地应用于空间查询、空间分析和空间推理。目前，已经提出了多种模型来对空间对象间的拓扑关系进行描述。在GIS中，空间对象包括单一(简单或复杂)的空间对象、同构的几何集合对象和异构的几何集合对象。目前国际上     

三维空间对象拓扑关系的研究

在数字地球、数字城市、地理信息系统等涉及地理数据等许多应用中,三维空间对象的拓扑关系的研究是一个十分重要的问题;弄清三维空间对象的拓扑关系,对于三维空间对象的操作以及操作的算法研究至关重要。由于三维空间对象的复杂性,它们之间拓扑关系的判定大多只是从简单的概念来进行判断,还没有从理论上全面地给定它的判定准则。该文试图在三维空间中,详细地研究空间对象之间拓扑关系成立的条件与结论,利用这些规则,可以全面地得到三维空间对象之间可能存在的所有拓扑关系。     

线面拓扑和度量关系的细分描述和计算方法

由于单独的拓扑关系、度量关系无法区分复杂要素之间的空间关系,在语义描述上存在歧义,提出一种二维空间R~2下空间关系的细分表达模型.该模型将面与线求交后,线面可以表示成n-1个拓扑和度量分量的序列矩阵,在语义上进行更细致的分段描述;采用折线节点微小圆求交的算法,考虑面带洞和目标的不确定性,归纳出线面拓扑关系细分判断的7个规则,以及长度、分割度等度量项的计算方法.最后以土地利用中图斑扣除线状地物计算地类面积为实例,验证了该模型和计算方法对解决实际问题的有效性.     

移动点对象与参考地物空间拓扑关系

针对二维欧氏空间内的平面移动点对象，该文基于“9交模型”，定义了参考地物的空间拓扑关系模型，并将该模型表示为3个连续观测时刻的拓扑关系的三元组，给出了移动点对象与参考点、线和面地物的空间拓扑关系的定性表达。该模型可以清楚地刻画移动点对象相对于参考地物的运动变化情况，对于智能交通、移动位置服务等应用具有重要的意义。     

空间对象拓扑关系的研究进展综述

拓扑关系作为最基本的空间关系,一直是国内外学者研究的重点。本文对当前空间对象间拓扑关系的研究进展进行了综述,重点介绍了几种适用于表达带洞空间对象间拓扑关系的模型,如:TPCR模型、9~+_交模型、带洞体拓扑关系模型,分析了它们的表达能力、优点和缺陷,以期为后续的研究提供参考。     

基于蚁群算法的GIS数据拓扑空间关系描述

GIS作为一种描述和分析现实世界的工具,数据的拓扑空间关系是其重要的基础理论问题之一。过去对GIS拓扑空间关系的描述均是基于点集拓扑学的基本理论,描述点、线、面、体间的覆盖、相邻、相交和相离等关系。文章用点集拓扑学研究GIS数据的搜索空间和真值空间的度量空间性质,确认搜索空间与真值空间映射的连续性,用蚁群算法在搜索空间搜索GIS几何数据的真值近似值,以求出点、线、面、体的最优几何解。实验结果证明,基于蚁群算法描述GIS数据拓扑空间的关系克服了传统方法的局限性,更具有灵活性。     

GIS中确定面对象与模糊面对象间拓扑关系的描述

拓扑关系是空间关系理论与应用研究中最基本也是最重要的关系,在GIS空间推理、人工智能、数据挖掘等方面占有重要的地位。通过分析简单面对象间拓扑关系的演变过程,提出一种能描述确定面对象与模糊面对象间的空间拓扑关系的方法,并用该方法详细推导了确定面对象与模糊面对象间有意义的拓扑关系。通过试验验证,该方法在理论上是可行的。同时,判断确定面对象与模糊面对象间拓扑关系时采用层次计算,提高了计算速度,不易出错。     

装配空间关系形式表达

装配空间关系形式表达是实现产品装配空间语义查询、分析和装配序列规划的基础.结合机械产品装配的特点,对装配空间的拓扑关系和方向关系进行分析,提出空间拓扑的邻接关系、插入关系和分离关系;基于形态分类学和拓扑集描述逻辑理论,给出装配空间拓扑关系和方向关系相结合的装配空间关系的形式表达;通过三维实体边界几何处理,实现形式表达中原子关系的定义;基于形式表达语义的推理方法,自动建立复杂装配体之间空间关系,并且可以将自动标注的空间关系基于本体的RDF/XML文档输出.最后给出一个注射模装配空间关系自动标注及形式表达的实例,结果表明,文中提出的语义推理方法能较好地实现装配关系的形式表达.     

Approximate analysis of binary topological relations between geographic regions with indeterminate boundaries

 The development of formal models of spatial relations is a topic of great importance in spatial reasoning, geographic information systems (GIS) and computer vision, and has gained much attention from researchers across these research areas during the past two decades. In recent years significant achievements have been made on the development of models of spatial relations between spatial objects with precisely defined boundaries. However, these models cannot be directly applied to spatial objects with indeterminate boundaries which are found in many applications in geographic analysis and image understanding. This article develops a method for approximately analyzing binary topological relations between geographic regions with indeterminate boundaries based upon previous work on topological spatial relations and fuzzy sets. In addition, examples are given to demonstrate the method and related concepts. It is shown that the eight binary topological relations between regions in a two-dimensional space can be easily determined by the method.     

Defining and Comparing Content Measures of Topological Relations

This work defines and compares three quantitative content measures of topological relations between spatial objects that consider metric refinements with respect to relative size, distance, and degree of overlapping. These content measures use minimum bounding rectangles (MBRs) as simplified views of spatial objects in order to create an efficient mechanism for characterizing the topological content of spatial configurations. A framework for comparing content measures is presented, which is based on the linear correlation between two similarity rankings: (1) a similarity ranking defined in terms of the distance of content-measure values and (2) a similarity ranking defined in terms of the error of the geometric adjustment between pairs of objects. The linear correlation between similarity rankings is used as indicator of how well the defined content measures characterize topological relations. Such kind of content measures can provide mechanisms for creating efficient methods to describe and access information on the basis of the topological content of spatial configurations.     

模糊栅格区域的层次拓扑关系模型

空间区域拓扑关系建模是空间推理和地理信息系统(GIS)等领域的一个主要研究内容,近年来模糊空间区域建模及其拓扑关系分析显现出越来越重要的作用．根据栅格数据模型下模糊区域的特征和实际应用领域中拓扑关系分析的特点,提出了一种模糊栅格区域的层次拓扑关系模型,该模型利用3个谓词的真值来分析栅格区域间的拓扑关系,将分明栅格区域作为特例统一处理,能够根据谓词的多种真值实现模糊栅格区域在多个层次上的拓扑关系分析．该模型表达能力强、易于实现,并且在实际应用中得到了令人满意的结果．     

形状自适应的二维水印方法

通过对空间数据的拓扑一致性问题的分析,给出了一种基于拓扑的空间数据模型,在此基础上提出了一种空间拓扑规则发现机制.利用所得的空间拓扑规则,判断空间数据是否具有拓扑不一致性,进而采取相应的策略进行拓扑一致性维护,以提高空间数据的质量.     

基于规则的空间一致性维护

通过对空间数据的拓扑一致性问题的分析，给出了一种基于拓扑的空间数据模型，在此基础上提出了一种空间拓扑规则发现机制。利用所得的空间拓扑规则，判断空间数据是否具有拓扑不一致性，进而采取相应的策略进行拓扑一致性维护，以提高空间数据的质量。     

Multi-level Topological Relations Between Spatial Regions Based Upon Topological Invariants

Topological relations have played important roles in spatial query, analysis and reasoning. In a two-dimensional space (IR²), most existing topological models can distinguish the eight basic topological relations between two spatial regions. Due to the arbitrariness and complexity of topological relations between spatial regions, it is difficult for these models to describe the order property of transformations among the topological relations, which is important for detailed analysis of spatial relations. In order to overcome the insufficiency in existing models, a multi-level modeling approach is employed to describe all the necessary details of region–region relations based upon topological invariants. In this approach, a set of hierarchically topological invariants is defined based upon the boundary–boundary intersection set (BBIS) of two involved regions. These topological invariants are classified into three levels based upon spatial set concept proposed, which include content, dimension and separation number at the set level, the element type at the element level, and the sequence at the integrated level. Corresponding to these hierarchical invariants, multi-level formal models of topological relations between spatial regions are built. A practical example is provided to illustrate the use of the approach presented in this paper.

GIS中由单种细节方向关系推理拓扑关系的方法

介绍了一种用细节方向关系来处理与参照对象内部有关方向的方法,以弥补外部方向关系的不足;提出了描述两个方向关系之间的关系的九交模型,并得到了19条根据细节方向关系推理拓扑关系的规则,通过这些规则即可得到未知的拓扑关系,而不需要任何几何计算．由于规则推理比几何计算速度快、内存消耗小,因此推理能够提高基于空间关系的空间数据查询的速度和效率。     

空间目标的拓扑关系及其GIS应用分析

拓扑关系是GIS中空间目标之间最基本也是最重要的关系之一，在空间数据建模、空间查询、分析、推理、制图综合、图像检索和相似性分析等过程中起着重要的作用。在综合研究空间关系文献基础上，从方法论的角度论述了精确和不精确空间目标间拓扑关系的描述方法及其最新进展，并简要分析了拓扑关系在GIS空间查询、推理和分析中的应用。