基于符号的空间对象定性方向关系表示

由于空间问题固有的复杂性和不确定性,空间关系的描述普遍采用定性的方法。方向关系是一类重要的空间关系,它在空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理等过程中起着重要的作用。本文以投影模式的方向关系模型为基础,给出了利用字符串表示方法进行定性方向关系判定的方法及规则,并提出了一种简便有效的方向关系编码方法。     

现代IT与第四代GIS软件

就现代计算机软件技术发展的若干方面进行了回顾和分析,结合GIS软件在这些方面的实现进行了讨论,特别就GIS软件在空间数据的分布式计算,空间数据,属性数据的一体化查询与操作,空间数据挖掘等方面进行了比较深入的分析,指出目前GIS实现技术存在的不足及其原因,主要表现在空间数据模型的组织和存储技术不完善,缺乏完整空间关系描述框架,以及空间数据与其他数据联系不够紧密等方面。提出了解决这些问题的技术突破方向,是要改变以图层为基础的空间数据存储和操作模式,建立空间同步的数据操作机制,实现空间数据修改的UNIX语义,要研究空间数据与属性数据一体化查询语言,提出空间数据的操纵能力,等等。     

一种矢量数据的双层次多尺度表达模型与检索技术

空间数据的多尺度表达是当代GIS研究的热点问题之一。该文针对矢量数据快速可视化的需求,结合制图综合领域的相关理论,提出了一种矢量数据双层次多尺度表达模型,用来将矢量数据抽象为空间要素和要素内的点坐标两个层次进行表达。其中空间要素层次的表达以空间要素为最小研究单元,通过建立多尺度索引来描述空间要素因尺度改变而引起的数量或性质变化;要素点坐标层次的表达则是以要素内坐标点为最小研究单元,通过尺度层次标记的方式来表达空间要素内的点坐标随尺度变化的渐变过程。该模型在开源数据库管理系统PostgreSQL支持下,扩展了相应的索引与函数,实现了矢量数据的双层次多尺度表达模型,同时设计了相应的检索算法,并以某城市1:10 000土地利用数据为例,对上述模型与检索算法进行了验证。实验结果表明,在基本不影响可视化效果的前提下,该矢量数据多尺度模型能极大地提高海量矢量数据的可视化与传输的效率。     

基于拓扑算子的多尺度GIS显示方法

为了解决多尺度GIS数据显示的问题,提出基于拓扑算子的多尺度GIS显示方法。该方法建立基于标签的空间拓扑算子的计算,进行几何体空间关系的判断与合并,实现空间数据的多比例尺表达与显示。实验结果验证该方法的可行性和有效性,并证明其不会产生数据损失。     

空间数据多尺度研究综述

概要分析了空间数据多尺度的发展,介绍了空间数据多尺度在基础理论和视觉上的研究,综述了空间数据的多尺度表达在国内外的研究现状,举例说明了空间数据的多尺度表达在GIS中计算机表达的具体应用.     

空间数据多尺度研究综述

概要分析了空间数据多尺度的发展,介绍了空间数据多尺度在基础理论和视觉上的研究,综述了空间数据的多尺度表达在国内外的研究现状,举例说明了空间数据的多尺度表达在GIS中计算机表达的具体应用。     

面向对象的全关系型GIS空间数据库设计研究

空间数据不仅具有位置相关的空间特征,还具有面向普通对象的属性特征,空间数据的特殊性决定了在关系模型中空间数据很难被直接表达出来.采用面向对象的全关系数据库来对空间数据进行存储在技术上和理论上都具有一定的意义.对空间数据库的研究现状及需求进行了分析,对GIS空间数据库特点进行了研究,在GIS空间数据库关键技术的基础上,提出了面向对象的全关系型GIS空间数据库设计方案并进行了研究.     

UML在关系型GIS空间数据库设计中的应用与研究

空间数据模型是GIS理论的核心内容,因为只有建立了空间数据模型,才能满足GIS数据量大、关系复杂等特点,才能更好的实现GIS功能的最大化。UML(Unified Modeling Language)是一种功能强大且比较标准的面向对象建模语言。笔者根据多年研究经验,文章结合实例研究UML应用于GIS空间数据库的面向对象设计中的理论和技术,解决了系统从对象模型到关系模型的转换和空间矢量数据的关系化的面向对象描述和实现。在此基础上,通过对系统对象的设计来不断完善数据库的结构设计和功能设计,并取得了较好的效果。     

GIS中空间数据结构和空间数据模型一体化研究

空间数据结构和空间数据模型是研究GIS和空间数据库的核心内容。本文对GIS中的空间数据结构和空间数据模型从定义、分类到发展，进行了一体研究，并且详细阐述了空间数据结构和空间数据模型之间的关系和区别。最后给出了体现两者紧密联系的一个关于军事空间数据库系统的实例。     

基于GIS的配电网空间拓扑建模方法

介绍了一种配电网在GIS中的空间数据建模方法。基于图论建立了配电网空间拓扑分析模型及其数据结构描述形式。描述了配电网空间实体及其在GIS中的表示，介绍了配电网空间拓扑关系及其结构。为进一步进行配电网络空间分析奠定基础。     

Computing and managing cardinal direction relations

Qualitative spatial reasoning forms an important part of the commonsense reasoning required for building intelligent geographical information systems (GIS). Previous research has come up with models to capture cardinal direction relations for typical GIS data. In this paper, we target the problem of efficiently computing the cardinal direction relations between regions that are composed of sets of polygons and present two algorithms for this task. The first of the proposed algorithms is purely qualitative and computes, in linear time, the cardinal direction relations between the input regions. The second has a quantitative aspect and computes, also in linear time, the cardinal direction relations with percentages between the input regions. Our experimental evaluation indicates that the proposed algorithms outperform existing methodologies. The algorithms have been implemented and embedded in an actual system, CARDIRECT, that allows the user to 1) specify and annotate regions of interest in an image or a map, 2) compute cardinal direction relations between them, and 3) pose queries in order to retrieve combinations of interesting regions.     

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。     

空间方向关系描述模型及其GIS应用分析

空间方向关系建模是一个属于空间认知范畴的研究问题。近20年来,该研究问题受到来自计算机、人工智能、机器人以及地理信息科学等领域的众多学者们关注,提出了许多形式化描述模型。首先阐述了方向关系描述框架、表达形式、基本性质以及影响方向关系描述的主要因素。然后,重点回顾及评价了一些较有代表性的方向关系建模方法及其在GIS空间查询、分析、推理中的应用,指出了其中存在的一些主要问题。最后,展望了方向关系模型及其应用中有待进一步研究的若干相关工作。     

结合拓扑和方位的定性空间推理方法*

空间区域的拓扑关系和方位关系是空间推理的重要研究内容,以往的工作集中在单一的空间方面, 这不能满足实际应用领域的需要.基于主方位模型给出了主方位关系的形式化定义,考虑到拓扑与方位间的相互依赖关系,提出了结合拓扑和方位的定性表示与推理算法,能够处理多方面空间信息,在空间数据库和机器人导航等领域具有实际应用价值.     

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.     

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.     

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.     

顾及参考点点位误差的八方向模糊不均匀划分模型*

基于经典模糊集建立了模糊方向模型,在四方向模型中各方向是等角划分;在八方向模型中四个主要方向各占60°,四次要方向各占30°。提出建立模糊方向区间来描述目标地物与参考点之间的方向关系,用一对带有符号的隶属度来表示目标在原子方向的隶属关系,使方向关系的描述更精细。利用二型模糊集理论建立了顾及参考点点位误差的八方向模糊不均匀划分模型,讨论了方向主隶属度成员函数和隶属度的不确定性。由于参考点点位误差引起方向隶属度误差,增加了方向关系的不确定性。该模型充分考虑了参考点点位误差、认知习惯和目标对象在参考点各原子方向