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。     

混合维拓扑和尺寸关系的定性空间推理

定性空间推理(QSR)研究空间关系,多数工作集中在单维空间关系,但在地理信息系统(GIS)中多维对象很常见.混合维对象空间关系是指点、线和区域3类对象出现在同一场景的情况,该类问题对定性空间推理研究有着重要的理论意义和应用价值.但这方面的研究工作还比较少.在已有的混合维区域连接演算的基础上进行完善,提出了MRCC5混合维拓扑模型,并研究了其上约束满足推理问题的复杂度.对定性尺寸关系进行了混合维扩展.给出了MDS模型,进而研究了其推理问题.在以上工作基础上.提出了RCCA和MDS的结合模型,给出并分析了结合模型的推理算法.将定性空间推理相关研究推广到混合维领域,深入研究了混合维拓扑关系推理,提出了混合维尺寸以及混合维拓扑尺寸结合模型.     

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     

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．     

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。     

一种用于常识空间信息处理的定性空间关系模型

在空间信息处理中,一些常识空间信息通常结合多方面空间关系,而且这些空间关系是动态变化的.为了有效地表示这些复杂的空间关系,并对其进行推理,提出了一种结合拓扑、方向和大小关系的空间信息处理模型TDSC (topology-direction-size calculus),并基于TDSC模型提出了处理动态空间关系变化的表示推理框架.首先,利用同对象多属性的方法建立了融合大小、拓扑和方向关系的完备至斥基本关系表示;然后提出了复合表生成算法和推理算法,使得原有模型的表示和推理结果可以直接在新模型中使用.同时提出处理动态空间关系的邻域划分图,给出了邻域划分图的自动生成算法,以及TDSC模型的邻域划分图.最后给出基于TDSC模型邻域划分图的表示和推理框架,并结合实例说明框架的正确性和有效性.     

空间区域拓扑关系分析方法综述

空间关系形式化模型的发展是空间推理、地理信息系统(geographic information systems,简称GIS)、计算机视觉等领域中的一个非常重要的主题,近年来受到相关领域研究者的极大关注,特别是在空间区域间拓扑关系模型的研究方面取得了很大进展.介绍了区域间拓扑关系形式化分析的主要研究内容、研究方法和研究进展,并探讨了目前存在的问题和今后的发展方向.     

基于点面包含关系的GML空间聚类算法

目前大多数空间聚类算法主要是针对关系数据,并且没有考虑空间拓扑关系的相似性,为此,对基于空间拓扑关系的空间聚类方法进行研究,提出两种基于点面包含关系的GML空间聚类算法SCGML_IR、SCGML_IR*.两个算法将GML文档中点面空间对象的包含关系作为空间对象相似性度量准则,并用CLOPE算法对空间对象进行聚类.SCGML_IR*算法在SCGML_IR的基础上,采用空间包含索引机制来提高空间包含关系的求解效率.实验结果表明,算法SCGML_IR和SCGML_IR*能实现GML数据的空间聚类,并具有较高的效率.     

空间关系定性组合模型描述

目前很多现有应用系统采用的是方向关系和拓扑关系的独立描述模型,影响了空间推理和空间表达的精度.在分析了拓扑关系和方向关系模型的基础上,提出了一种基于Voronoi图的拓扑关系和方向关系的组合模型,使其能较全面地描述对象的空间关系.     

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.     

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.     

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。     

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．     

一种模糊区域的拓扑关系模型

空间区域拓扑关系建模是空间推理、地理信息系统(GIS)和计算机视觉等领域一个非常重要的主题，模糊区域的拓扑关系建模正日益受到相关领域研究者的重视，在分析现有模型的基础上，提出了一种模糊区域的拓扑关系模型，该模型利用模糊集来表示模糊区域，通过三个谓词的真值来判断区域间的拓扑关系，将分明区域作为特例统一处理，根据谓词的多种真值能够实现多层次上的拓扑关系分析．     

拓扑关系形式化描述的基本问题与研究进展

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GIS空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合等过程中起着重要的作用。该文首先介绍了不同的空间数据模型中拓扑信息的表达模式,然后重点回顾和评述了拓扑关系的建模方法以及拓扑关系形式化模型,并探讨了目前研究中存在的问题和有待进一步研究的工作。