基本主方向关系的反关系推理

在深入研究了基于MBR的主方向关系的反关系推理的基础上,提出了一种基于区域对象本身的基本主方向关系的反关系推理算法。在理论上对该算法的正确性和完备性进行了证明,并通过与实际情形逐一对比验证了该算法的正确性。     

基于MBR的主方向关系一致性检验

定性的空间推理在地理信息系统、人工智能、数据库及多媒体等领域中的应用越来越引起人们的注意.空间推理的基础理论以及相应算法也在不断地创新和发展.方向关系推理是空间推理研究领域的重要分支,利用区间代数及矩形代数理论,以物体的极小边界盒(minimum bounding rectangle,简称MBR)为模型,提出了一种基于MBR的主方向关系与矩形代数关系相结合的推理方法.利用该方法,可以将矩形代数良好的计算性质应用于空间方向关系推理中,实现了矩形代数与基于MBR主方向关系的相互转换方法、主方向关系合成及求反方法、主方向关系中凸(convex)关系判定方法及方向关系一致性检验算法.     

基于代数理论的三维主方向关系的反关系推理

为了进一步完善和提高现有三维主方向关系模型对三维空间方向关系的智能推理和预测能力,增强模型的可用性,更好地满足复杂三维空间数据应用需求,着重对三维主方向关系的反关系推理进行研究,在深入研究n-维代数理论的基础上,提出基于三维代数理论的三维基本主方向关系的反关系推理算法。理论分析和实例验证的结果表明该算法是正确性、完备的。该结论能增强空间数据库对复杂三维空间方向关系的智能分析和处理能力。     

三维空间方向关系的定性描述与推理

在研究现有二维平面对象的方向关系模型的基础上,给出一个三维空间方向关系定性表达和推理模型。该模型是平面方向关系矩阵模型向三维空间的扩展,通过延伸参考对象在三维空间最小外包矩形的边,将三维空间划分为27个方向区域,通过记录上述27个方向区域与主对象的交集是否为空,构造一个三行九列的矩阵,用以表示三维空间的方向关系。基于该模型给出三维空间方向关系的定性推理方法。     

基于矩阵的原子方向关系合成

方向关系是空间关系研究的重要领域,应用十分广泛。因此,空间数据库中对方向关系的研究越来越引起人们的注意。本文在分析和研究了文[6]提出的方向关系模型的基础上,对该模型做了进一步扩展,提出了一种用关系矩阵表示方向关系的新方法,并对原子方向关系的合成进行了深入研究,提出了不同于传统理论中使用原子方向关系合成表来求解的新的基于矩阵运算的原子方向关系的合成方法。     

一种基于矩阵的MBR方向关系模型

在空间主方向关系推理的研究中,方向关系模型是其中一项至关重要的课题。介绍了区间代数模型、矩形代数模型和极小边界盒模型,提出了区间代数的矩阵表示方法,并给出了以矩阵表示的区间代数和方向关系矩阵之间的转换方法。     

点物体主方向关系的一致性检验

一致性检验问题是主方向关系推理中非常重要的基础理论问题,提出了一种利用欧几里德空间坐标图实施一致性检验的新方法。首先对研究的问题进行了定义,阐述了方向关系的坐标图表示方法,从而使得对点物体方向关系约束集的一致性检验就转化为检测图中是否存在环的问题,通过一致性判定、环的检测、实施方法这3个环节来具体实现。其算法的时间复杂度是O（n+e）,优于传统的O（n²）     

线型物体主方向关系推理的研究

线型物体主方向关系的推理研究是空间方向关系推理中的重要组成部分.在分析线型物体主方向关系模型的基础上,提出了线型物体主方向关系的投影区间矩形代数方法,从而实现了线型物体主方向关系的合理表示、基本推理运算以及线型物体主方向关系的凸关系判断.结合凸关系网络定理和路径一致性算法,提出了线型物体主方向关系网络一致性检验算法,给出了算法的正确性证明.     

MRR:基于MBR的空间关系模型

一些空间数据模型依赖于空间对象的近似表示,如广泛运用的最小边界矩形MBR,MBR的优点是关系存储和计算的有效性,但是MBR表示与它对应对象间的拓扑关系存在不一致性的矛盾。该文的MRR模型基于MBR,减少了MBR中不一致性。     

基于消失点和主方向估计的道路分割算法

现有基于消失点估计的道路分割算法要求消失点位于图像内部,并且算法计算复杂度高,难以排除局部纹理特征较强的干扰点.针对这些问题,提出一种基于道路主方向的消失点估计和道路分割算法.首先根据道路主方向的定义对有效投票点进行筛选,然后提出一种多维投票策略,记录待定消失点在各纹理方向的投票信息,并运用该信息判断消失点是否在图像内;最后提出基于道路主方向的边界拟合策略,利用多维投票数据来进行道路边界提取.主观评价和量化分析表明,与经典算法相比,所提算法具有更好的精确度和执行速度,并且当消失点位于图像外部时算法仍有较好的分割效果.     

Composing cardinal direction relations

We study the recent proposal of Goyal and Egenhofer who presented a model for qualitative spatial reasoning about cardinal directions. Our approach is formal and complements the presentation of Goyal and Egenhofer. We focus our efforts on the composition operator for two cardinal direction relations. We consider two interpretations of the composition operator: consistency-based and existential composition. We point out that the only published method to compute the consistency-based composition does not always work correctly. Then, we consider progressively more expressive classes of cardinal direction relations and give consistency-based composition algorithms for these classes. Our theoretical framework allows us to prove formally that our algorithms are correct. When we consider existential composition, we demonstrate that the binary relation resulting from the composition of two cardinal direction relations cannot be expressed using the relations defined by Goyal and Egenhofer. Finally, we discuss some extensions to the basic model and consider the composition problem for these extensions.     

空间方向关系形式化描述研究进展

空间方向关系的表示与建模作为空间方向关系领域的一个基础性问题,近年来逐渐成为地理信息系统、空间数据库和人工智能等领域研究的热点和难点并取得了一系列研究成果。从二维空间精确对象方向关系模型、三维空间对象方向关系模型、模糊空间方向关系模型等几个方面全面地综述了空间方向关系形式化描述的研究进展, 并对各种模型进行了对比与分析,指出了它们的优势与不足。最后明确指出三维空间方向关系和模糊空间方向关系建模是未来工作的重点,特别是三维模糊对象方向关系的研究是未来空间方向关系研究的重中之重,并指出进一步研究中几个迫切需要解决的关键问题。     

基于矩阵模型的方向关系表示与推理

传统方向关系模型难以支持空间的点、线、面物体的表示,其推理采用效率较低的查表运算,不支持复杂方向关系推理。为解决此问题,提出基于矩阵模型的方向关系表示与推理的方法。该方法为空间方向关系的定性表示、描述、推理运算构建基础理论,为空间查询和一致性校验研究提供了新思路。     

A model for describing and composing direction relations between overlapping and contained regions

Current models of direction relations are not designed to describe direction information inside the Minimum Bounding Rectangle (MBR) of a reference region. Thus, the direction relations between overlapping and contained regions cannot be effectively described and derived. To resolve this problem, a new model of direction relations, namely interior-boundary direction relations, is proposed in this study to describe direction concepts relative to the interior or boundary of a region, such as “east part of a region”, “west border of a region”, “a line goes through east part of a region”, and etc. By combining the interior and exterior direction relations, three types of compositions of direction relations are investigated: (1) composing two interior direction relations which can be used to derive the interior or exterior direction relations between two regions with the same parent region; (2) composing an interior direction relation with an exterior direction relation; and (3) composing an interior with an exterior direction relation. The results indicate that the new interior-boundary direction relations and its compositions with exterior direction relations are powerful in describing and deriving direction relations between overlapped and contained regions.     

3D对象动态方位邻接关系及双向关联表示

3D空间对象方位关系的表示和分析在空间数据库、地理信息系统、人工智能和机器人学等领域具有重要的意义。为了分析和处理复杂的3D空间对象的方位关系,讨论了3种3D空间对象方位关系的立体表示模型：3DR7模型、3DR27模型和3DR39模型,给出了方位关系的交集序列;研究了3D空间对象方位关系的动态邻接关系和处理方法;进一步给出了3D空间对象方位关系的双向映射模型。研究成果为3D空间对象方位关系在空间数据库和地理信息系统等领域的应用奠定了基础。     

结合方向关系和拓扑关系的约束满足推理

结合定性空间推理中的区域连接演算（RCC）和基于区域的主方向关系模型,应用拓扑和方向关系上的复合表,将方向关系和拓扑关系的推理看作约束满足问题（CSP）,给出了结合RCC8和主方向关系的约束满足问题推理算法,该算法可结合拓扑关系和方向关系进行推理。     

多空间尺度下顾及不确定性的投影模型研究

空间方向关系理论直接影响着GIS系统的设计、开发和应用,因而受到国际GIS及相关学术界的高度重视,因此进行其模型的研究意义重大。当空间尺度发生变化时,空间数据的不确定性随之变化,从而影响到空间关系的准确描述。本文考虑了由尺度变化带来的空间数据不确定性变化,在投影模型中添加了扩展不确定度的参数,对多尺度下顾及不确定性的空间方向关系进行形式化描述,来适应多尺度性带来的空间数据不确定性变化,同时还能判定方向间的临界值,可以弥补9元交方向矩阵等模型的缺陷。该模型使得方向关系的划分上有个平滑的过渡区,在方向概念的表达上更符合人的认知。