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.     

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）     

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。     

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.     

一种基于真实物体的主方向关系的合成算法

使用基于真实物体的方向关系模型,通过一系列的定义和定理,研究了一种基于真实物体的主方向关系的合成方法。在此基础上,提出了一种新的合成算法,该算法能够更有效地合成真实物体间更为复杂的主方向关系。     

一种用矩形代数表示主方向关系的方法

论文重点介绍了基于主方向物体MBR(MinimumBoundRectangle)与矩形代数(Rectanglealgebra)理论相结合对物体空间方向关系进行表述的一个新型模型。通过将物体方向和矩形代数有机结合,利用矩形代数良好的计算性质可以为以后的主方向空间推理以及一致性检验提供更为简便快捷的算法,为GIS和人工智能领域中的方向关系推理提供一个新的思路。     

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。     

满足方向一致性的等高线提取算法

黄土高原地区有地形复杂、局部特征突变较多的特点,因此要准确描述地形,进行地形特征分析和建立土壤侵蚀模型难度较大,而现有等高线提取算法不论在运算时间还是求解精度上均很难得到较为理想的结果.从保持等高线方向一致性的角度出发,对等高线传播算法进行了改进,并在此基础上,给出了方向一致性等高线的拓扑关系表示方法.通过对黄土高原罗玉沟流域的数据进行实验,结果表明了改进的算法执行效率较原算法有显著提高,而且能够提取出方向一致性等高线,为后续的地形特征分析和土壤侵蚀模型的研究奠定基础.     

空间聚类与方向关系的融合技术研究

在大数据量的环境下,传统空间数据的空间关系仅描述两个空间物体,从而出现数据存储冗余,检索速度慢等问题。提出改进的聚类算法对空间物体聚类,再在聚类结果的基础上表示空间物体的方向关系。提出了基于密度的K-均值算法和空间聚类与方向关系融合的新方法。所提方法增强了空间数据库对空间数据对象的空间方向关系的智能处理能力,节省了存储空间,提高了数据的查询速度。     

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。     

Composing Cardinal Direction Relations Based on Interval Algebra

Direction relations between extended spatial objects are important commonsense knowledge. Skiadopoulos proposed a formal model for representing direction relations between compound regions (the finite union of simple regions), known as SK-model. It perhaps is currently one of most cognitive plausible models for qualitative direction information, and has attracted interests from artificial intelligence and geographic information system. Originating from Allen first using composition table to process time interval constraints; composing has become the key technique in qualitative spatial reasoning to check the consistency. Due to the massive number of basic directions in SK-model, its composition becomes extraordinary complex. This paper proposed a novel algorithm for the composition. Basing the concepts of smallest rectangular directions and its original directions, it transforms the composition of basic cardinal direction relations into the composition of interval relations corresponding to Allen''s interval algebra. Comparing with existing methods, this algorithm has quite good dimensional extendibility, that is, it can be easily transferred to the tridimensional space with a few modifications.     

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。     

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.     

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。