高阶模糊区域的交叉拓扑关系形式化研究

基于区间Ⅱ-型模糊区域模型,讨论了区间Ⅱ-型模糊区域的结构,通过对传统的n-交模型进行扩展,提出了区间Ⅱ-型模糊区域拓扑关系的n-交矩阵和各原子的计算方法,并提出了拓扑关系的形式化分析方法。通过计算区间Ⅱ-型模糊拓扑关系矩阵与8种基本拓扑关系矩阵的相似度并排序,确定其首要拓扑关系,结合拓扑关系距离确定其可能存在的次要拓扑关系。     

不确定拓扑关系模糊推理

针对定性空间推理难以处理不确定空间拓扑关系推理的缺憾,将确定拓扑关系复合表推理方法扩展到模糊拓扑空间,建立了基于拓扑关系复合表的不确定拓扑关系模糊推理模型,设计了基于RCC5的拓扑关系复合表的模糊推理规则库和推理的方法流程,并结合具体计算实例对模糊推理模型进行了实验研究,推理结果验证了模型的认知合理性和可行性。     

不确定线-面拓扑关系的描述与判别

不确定线状目标和面状目标之间拓扑关系的描述是空间信息处理过程中经常面对的问题。在对不确定线状目标和面状目标进行描述的基础上,对不确定线状目标与面状目标各组成部分之间的相交程度进行了定量表达,通过计算这些度量组成的空间向量与9-交集模型确定的空间关系向量之间的相关度,提出了一种不确定线状目标和面状目标之间拓扑关系的描述模型,通过定量的方法来对其空间拓扑关系进行判别。     

多尺度空间对象拓扑相似关系的表达与计算

研究了空间数据多尺度表达中,在进行模型综合时空间对象拓扑关系的表达、变化和相似性。基于空间对象之间拓扑关系的概念邻域,给出了空间对象拓扑关系相似性的定义以及在数字景观模型中拓扑关系相似性的度量方法,为空间数据的多尺度表达提供了拓扑关系分析和评价手段。     

离散空间的拓扑关系模型

在分析现有拓扑关系表达模型对离散空间目标间拓扑关系表达不足的基础上,从两个方面对现有RCC5模型进行了改进研究:基于模糊集合的分解定理,通过利用空间实体的k阶邻域构造了空间实体的模糊区域,实现了离散空间的连续化;以部分关系作为基本操作算子构建了基于三元组(P(X,Y),P(X,┐Y),P(Y,X))的拓扑关系表达模型,实现了离散空间实体间拓扑关系的表达,集成了空间拓扑和距离关系的定性表达和推理.     

模糊空间对象拓扑关系的Rough描述

利用Rough Set理论,在四交差模型的基础上,提出适合于描述确定和模糊区域或两个模糊区域目标间拓扑空间关系的扩展模型(4-4ID模型),并且详细讨论模糊对象之间的拓扑关系。     

GIS图上地理区域空间不确定性的分析

区域是GIS空间分析的基本单元。它是环境科学、土壤科学等领域中广泛存在的一类地理实体。这类实体抽象概括为GIS中空间目标时不可避免地带有模糊性。利用模糊集这个强有力的数学工具，首先基于场模型提出了表达GIS中模糊区域目标的方法，分析了其空间不确定性。继而，建立了模糊区域的形态描述模式，即模糊区域边界、内部和外部，并指出了Cohn给出的定义中的不足。在此基础上，对Egenhofer提出的九元组进行了扩展，构建了适合于描述确定和模糊区域目标间拓扑空间关系的模型。     

多尺度表达中空间拓扑关系等价性评价模型

本文主要讨论不同尺度下地理目标之间拓扑关系的等价性问题。根据人类认知习惯,得出从大比例尺地理空间中拓扑关系抽象为小比例尺空间中拓扑关系应当遵循的基本规则,并利用模糊函数将这些规则定量化;在此基础上,得到评价地理空间场景中多个空间目标之间拓扑关系在不同尺度下是否等价的综合评价模型。该模型可以用于检验和维护空间数据质量、为地图自动综合提供空间关系处理和评价方法的参考。     

基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性定量评价模型

空间拓扑关系不确定性的定量评价可为多尺度拓扑关系一致性的自动评价、空间推理与空间查询等应用的可靠性提供依据。定义了基于几何度量的拓扑距离,构建了拓扑关系不确定性的粗集表达模型;提出了不确定性粗集表达中拓扑距离的量化方法;进而提出了基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性度量指标。实例研究证明了本文提出模型的科学性与合理性,该方法可用于多尺度表达过程中引起的拓扑关系不确定性的定量评价。     

移动目标空间拓扑关系的度量描述

针对传统9交模型对移动目标空间拓扑关系表达及量化描述的不足，基于格网化思想，提出了度量参数量化描述的方法。首先对移动目标和参考目标进行格网化，划分为固定大小的格网阵列；然后利用9交模型确定空间目标间拓扑关系的形式化描述；最后引入内部分量、边界分量、外部分量3种度量参数对移动目标空间拓扑关系进行度量化描述。试验证明，该方法计算简单、直观，能更加有效地度量移动目标间的拓扑关系。     

基于矢量数据模型的模糊地理对象建模

研究了模糊地理对象建模的空间建模方法，首先以对象建模方法定义模糊地理对象，以矢量数据模型为基础，用UML设计模糊对象类和模糊地理对象类，然后以统一的UML图表示基本模糊地理对象的概念模型，尤其是模糊拓扑关系，最后将UML图直接导入通用关系数据库，完成数据库的设计。     

Quantitative fuzzy topological relations of spatial objects by induced fuzzy topology

This paper presents a study on the modeling of fuzzy topological relations between uncertain objects in Geographic Information Systems (GIS). Based on the recently developed concept of computational fuzzy topological space, topological relations between simple fuzzy spatial objects are modeled. The fuzzy spatial objects here cover simple fuzzy region, simple fuzzy line segment and fuzzy point. To compute the topological relations between the simple spatial objects, intersection concepts and integration methods are applied and a computational 9-intersection model are proposed and developed. There are different types of intersection, and we have proposed different integration methods for computation in different cases. For example, surface integration method is applied to the case of the fuzzy region-to-fuzzy region relation, while the line integration method is used in the case of fuzzy line segment-to-fuzzy line segment relation. Moreover, this study has discovered that there are (a) sixteen topological relations between simple fuzzy region to line segment; (b) forty-six topological relations between simple fuzzy line segments; (c) three topological relations between simple fuzzy region to fuzzy point; and (d) three topological relations between simple fuzzy line segment to fuzzy point.     

模糊实体之间的拓扑关系的分析

在GIS的模糊不确定性的条件下就模糊实体之间的拓扑关系进行讨论,在确定地理实体的拓扑关系的基础上,提出了模糊相交、模糊重合、模糊邻接、模糊包含等一系列的新概念,并针对模糊点、模糊线和模糊面之间的拓扑关系进行了具体分析。最后指出了模糊实体之间的拓扑关系存在的问题和今后的研究方向。     

面状实体增量融合过程中拓扑冲突检测及一致性维护方法研究

针对目前面状实体增量融合过程中存在的拓扑冲突检测及一致性维护方法局限性强、通用性及效率较低、拓扑差异识别不准确等问题，提出了一种新的基于空间关系模型的拓扑一致性检测及维护方法。该方法在面状增量实体的基础上，设计了包括定性的面状实体拓扑关系类型、定量的位置特征及部分拓扑关系的集成空间关系表达模型，以最新版本数据库中面状增量实体的拓扑关系为冲突检测标准，设计并实现了顾及几何一致性的面状实体拓扑冲突自动检测和一致性维护算法。实验结果表明，该算法精度可达到90%左右，可很好地完成增量融合过程中的冲突检测及拓扑一致性维护工作，针对性强，适用性高。     

基于9-Intersection模型的模糊空间对象间的拓扑关系研究

本文将从地理认知的角度上分析并选择一个适合于在GIS中应用9-Intersection模型的模糊空间对象的边界定义,并构建一个能够采用9-Intersection模型精确判断模糊空间对象之间拓扑关系的模糊拓扑空间(CITfts),并进行相应的证明,最后建立简单模糊区域,采用empty/no-empty算子给出模糊空间对象之间的拓扑关系的表达形式。     

拓扑和方向空间关系组合描述及其相互约束

提出了一种拓扑关系和方向关系组合描述框架,在统一的框架下研究拓扑和方向关系。采用9交模型描述拓扑关系,方向关系矩阵模型表达方向关系,并给出了有意义的方向片组合,将两者统一到一个框架下进行描述。在统一描述框架下,拓扑关系与方向关系相互约束。阐述了7个定理及其证明,描述了拓扑关系与方向关系之间的相互约束,实现拓扑关系和方向关系有效性的相互检测。拓扑关系和方向关系组合描述能够提高空间关系描述的准确性和有效性。     

居民地与道路之间拓扑关系一致性的模糊评价

在地图制图综合中必须保持不同尺度同一区域地图要素之间拓扑关系的一致性,但目前有关的一致性评价方面的研究较少,本文讨论了不同比例尺地图中居民地与道路之间拓扑关系一致性的模糊评价问题。从制图规则和视觉限制的角度,分析了多尺度地图表达中居民地与道路之间的应该保持拓扑关系的一致性的几项规则;基于模糊数学理论提出了制图综合中拓扑关系的一致性评价模型,并通过一个简单实例证明了该方法的可行性。