简单凹形区域间空间关系的一种表示及推理模型

 空间拓扑关系的代表模型有区域连接演算RCC和9-交集模型.针对凹形区域间空间关系的研究工作主要有Cohn提出的RCC23.RCC23的表达力相对有限,在实际应用中具有一定的局限性.本文针对简单凹形区域空间关系的表示及推理,基于Egenhofer和El-Geresy的空间推理方法,完成了如下工作:扩展9-交集矩阵得到16-交集矩阵;基于16-交集矩阵扩展RCC23提出了RCC62;给出了RCC62的概念邻域图和最近拓扑关系图;提出了RCC62关系复合的推理规则.RCC62比RCC23新增了39种基本关系,表达力更强;RCC62的推理规则可以推导出RCC62的复合表.     

混合维定性空间查询语言MQS-SQL

定性空间推理的RCC理论能够比较全面地表达空间对象的拓扑关系.但由于不支持混合维空间对象,RCC不能直接用于空间查询.本文扩展了RCC,建立了能表达混合维空间关系,更适合于空间查询的空间关系模型MRCC.该模型采用GIS中常用的数据结构,支持混合维空间对象的全拓扑(mereotopology)关系,并根据混合维对象的特点建立了与维数无关的统一的方向、距离关系.利用该模型扩充了标准SQL语言的关系代数,实现了混合维定性空间查询语言MQS-SQL.     

基于区间值模糊集的模糊区域拓扑关系模型

在GIS实际应用领域中,采样点的属性数据往往不是精确的数值,而是一个区间范围,对此类空间数据的建模、分析和推理越来越受到相关领域研究者的重视.利用区间值模糊集描述由不确定属性数据所圈定的模糊区域,基于区间值和区间值模糊集的运算性质,给出了模糊区域间拓扑关系的分析模型.该模型改进了基于经典模糊集及其截集的拓扑关系模型,对模糊区域拓扑关系的分析结果更符合人们的认知习惯,可以利用区间值结果进行推理和决策,能够有效地分析由区间值属性所确定的模糊区域间的拓扑关系,在地理信息系统和空间数据库等领域具有实际应用价值.     

混合维空间遮蔽关系的表示与推理

从某个视点观察两个三维空间中的对象时,一个对象遮住另一个对象的现象被称为空间遮蔽关系.在空间推理和机器视觉领域,它是一种重要的面向观察者的空间关系.LOS和ROC等现有的遮蔽关系模型都是基于RCC(区域连接演算)的,因而不能支持混合维空间对象.但在3维GIS等遮蔽关系的应用领域中,空间对象的维数是多样的.为此提出了混合维空间遮蔽关系模型MSO.首先将RCC扩展到混合维得到了MRCC,然后基于MRCC定义了混合维遮蔽关系,最后研究了MRCC的复合推理方法.     

混合维空间遮蔽关系的表示与推理

从某个视点观察两个三维空间中的对象时，一个对象遮住另一个对象的现象被称为空间遮蔽关系．在空间推理和机器视觉领域，它是一种重要的面向观察者的空间关系．LOS和ROC等现有的遮蔽关系模型都是基于RCC(区域连接演算)的，因而不能支持混合维空间对象．但在3维GIS等遮蔽关系的应用领域中，空间对象的维数是多样的．为此提出了混合维空间遮蔽关系模型MSO．首先将RCC扩展到混合维得到了MRCC，然后基于MRCC定义了混合维遮蔽关系，最后研究了MRCC的复合推理方法．     

一种基于MBR的不确定区域间方向关系建模方法

现实世界中的区域多具有不确定边界,现有基于确定区域的建模方法无法直接处理此类不确定区域间的方向关系.用宽边界表示区域的不确定边界,以区域的最小边界矩形(minimum bounding rectangle,简称MBR)为模型,提出一种基于MBB的不确定区域间方向关系建模方法.利用基于MBB的主方向关系和矩形代数表示不确...     

电子系统电磁脉冲易损性评估的分层贝叶斯网络模型

针对电子系统电磁脉冲易损性评估问题,提出了基于分层贝叶斯网络的电子系统电磁脉冲易损性评估模型建模方法.分析了电子系统分层结构特征及其电磁脉冲效应的特点,应用电磁拓扑理论中的相互作用顺序图分析系统电磁耦合途径,确定系统内底层屏蔽区域节点,研究了相互作用顺序图与系统分层贝叶斯网络的拓扑关联关系,在系统分层贝叶斯网络模型中增加底层屏蔽区域节点层,从而建立系统易损性评估模型,并给出了相应的建模步骤.最后以某电子机械传动系统电磁脉冲易损性评估问题为例说明了建模和计算过程.     

一种双嵌套区域与简单区域间的拓扑关系模型

本文通过将经典4-交集矩阵中的区域内部替换为区域外部,使其可以表示RCC5关系。在此基础上定义了4×4交集矩阵,构建了双嵌套区域与简单区域间的拓扑关系模型。给出约束条件,得到双嵌套区域与简单区域间实际存在的53种拓扑关系,给出其关系示意图及概念邻域图,在此基础上建立了拓扑关系的推理系统,给出关系复合表。应用本文所建立的拓扑关系模型,可用于对台风降水区域与指定目标地区的拓扑关系进行定性模拟,对台风及降水的预警机制具有一定的指导意义。     

基于空间拓扑和形态相似关系的长裂缝拼接算法

针对公路隧道采集的衬砌裂缝图像存在重叠和间隙两种现象,不能保证裂缝首尾相连而直接拼接的问题,本文提出一种基于空间拓扑和形态相似关系的长裂缝拼接算法.首先将空间拓扑关系与图像点特征相结合,提出一种基于RCC的长裂缝连接性特征点识别算法,自动识别相邻图像中的裂缝是否同属于一条长裂缝以及存在重叠还是间隙现象;然后,采用基于余...     

不确定区域间方向关系的相似性度量方法

空间关系相似性在众领域中具有广泛应用,确定区域间方向关系相似性的研究已较完善,然而这些方法不能直接用于不确定区域间方向关系的相似性度量.本文以扩展的方向关系矩阵EDRM(Extended Direction Relation Matrix)为模型,提出了一种不确定区域间方向关系的相似性度量方法,据此实现了算法SA-EDRM;随后基于目标对象的位置和比例尺这两种基本的空间变化生成不同场景,对算法SA-EDRM进行测试,由实验结果验证了算法的有效性;最后以农业GIS中的具体应用实例说明本文工作的实用价值.     

三个简单区域间的拓扑关系的推理及应用模型简

 本文通过将经典4-交集模型扩展得到8-交集体模型,对三个简单区域间的关系进行表示,并具体得到了三个简单区域间实际存在的109种拓扑关系图.通过对三个简单区域间的109种拓扑关系进行研究,建立了拓扑关系的推理系统,给出了拓扑关系复合表,进而给出了109种拓扑关系的概念邻域图.本文所建立的拓扑关系模型,可用于对机器人与两个指定障碍物间的拓扑关系进行定性模拟,对制定机器人的避障机制具有一定的指导意义.     

A Model for Representing and Reasoning of Topological Relations of Multiple Simple Regions

There are representative models for spatial topological relations of Region connection calculus and intersections model.The purpose of this paper is to study the topological relations of multiple simple regions.In this paper,the 4-intersection matrix model is extended into a 2n-intersection representative function model to represent the spatial relations of multiple simple regions.The exclusiveness and the completeness of these topological relations are proved.Moreover,this paper also gives detailed discussion on the properties and applications of this model from a special and new perspective.And the topological relations among three simple regions in this paper are applied to forecast the impact of typhoon on the specified target areas.Compared with the extended 4-intersection model,8-intersection cube model is more elaborate in representing the topological relations among the three simple regions.     

基于草图的空间数据检索研究

 空间数据库中蕴含了大量拓扑和方向关系语义,但传统的空间数据检索方法没有很好地利用这些高层语义,针对这一局限性,本文提出了一种基于草图的空间数据检索方法,将九交集拓扑模型和深度方向矩阵引入空间数据检索,给出了一种结合拓扑与方向关系并支持地理数据库中所有数据类型的草图检索方法,基于二元约束满足问题的求解给出了检索算法,并针对实际应用给出了该算法的优化算法.最后通过开发系统原型及实际应用对本文提出的方法进行了验证.     

时空数据库中模糊实体间拓扑查询的研究

时空数据库中确定空间实体间拓扑查询的研究已日益成熟,但有关不确定实体即模糊实体间的拓扑分析和查询的研究不多。文中依据模糊学基本理论,结合复杂确定空间实体间拓扑关系推理规则,系统阐述模糊实体间的拓扑关系,并给出定量的模糊拓扑谓词。这必将有助于时空数据库拓扑查询系统的完善和发展。     

光栅式自由立体显示器空间视区建模与串扰计算

为了实现光栅式自由立体显示器的空间视区建模与串扰的理论计算,提出一种基于光学仿真软件Lighttools的空间视区模型建立与串扰计算方法。首先,在Lighttools中,以设计最佳观看位置(OVD)为轴心,建立3个空间平面探测器。然后,对探测平面上的照度仿真数据进行特征分析,得到空间视区的简化模型;分析简化模型与原始模型的空间线性和空间角度关系,得到空间视区在三维空间的几何分布。最后,依据视区模型的理论边界,计算各个视区范围内的串扰度。从而完成了视区与串扰两个参数的规范化与数字化,为自由立体显示器的设计和使用提供明确的理论指导。     

The Models of Granular System and Algebraic Quotient Space in Granular Computing

Granular computing (GrC) is an emerging computing paradigm,and it is an umbrella term exploring multilevel granularity,we present a generic abstract mathematical model of the granular system.Supposing the inter-granule structure as an algebra,we propose the algebraic quotient space model.In this model,the granulation is based on a congruence relation and all the congruence relations on a granular system form a complete semi-order lattice,which is the theoretical basis for transformation,composition and decomposition among different granularities.The different granulation rules between the topological quotient space model and the algebraic quotient space model lead to the dissimilarity while composing granularities.A real-world case study is presented that demonstrates how the algebraic quotient space model works in the network transmission by error-correcting code.These work shows that the granular system model and the algebraic quotient space model are powerful conceptual modeling and functional specification methodologies for GrC.