方向关系的定性表示与推理

方向关系是GIS中的一个重要的理论问题。本文重点讨论方向关系的定性表示与推理。文章首先讨论了基于井字空间的方向关系定性表示,然后介绍了基于方向关系组合运算表的方向关系定性推理,最后对我们现在和将来的一些研究进行了叙述,并对我们的工作做了总结。     

定性空间表示与定性空间的研究与发展

1 引言空间推理是指利用空间理论和人工智能技术对空间对象建模、描述和表示,并据此对空间对象间的空间关系进行的定性或定量的分析和处理过程。在描述和推断空间对象间的空间关系时,要获得精确、定量的数据通常是不可能的或不必要的,在这种情况下,可能要用到关于空间关系的定性空间推理。定性空间推理是一个     

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。     

基于空间球理论的定性空间表示

主要研究了三维空间中空间对象的关系表示,介绍了利用部分学理论和形态学理论定义空间球的方法.根据Bran-don Bennettd的RBG理论,定义了空间球的形态关系及判断方法,提出了空间球全等的公理系统,给出了利用空间球模型定性表示方向关系和距离关系的方法.智能体对空间关系的确定是通过空间球实现的,该模型为智能体在约束空间环境中的行动推理提供了一个新的表示方法.     

图象对象空间关系度量方法研究

针对图像数据库中空间查询的需求,将拓扑关系和方向关系结合,在二维投影间隔空间关系模型基础上,提出了一种新的拓扑、方向关系的度量方法。所提出的度量方法提高了空间关系相似性的度量精度,从而有效地提高了图象对象空间关系查询的准确性。     

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.     

GIS中由单种细节方向关系推理拓扑关系的方法

介绍了一种用细节方向关系来处理与参照对象内部有关方向的方法,以弥补外部方向关系的不足;提出了描述两个方向关系之间的关系的九交模型,并得到了19条根据细节方向关系推理拓扑关系的规则,通过这些规则即可得到未知的拓扑关系,而不需要任何几何计算．由于规则推理比几何计算速度快、内存消耗小,因此推理能够提高基于空间关系的空间数据查询的速度和效率。     

基于方向关系组合运算表的定性推理

方向关系的定性推理是GIS中的一个重要的理论问题。本文介绍基于井字空间的方向关系定性表示。着重讨论基于方向关系组合运算表的定性推理,最后给出一个基于方向关系组合运算表的定性推理算法。     

空间对象的几何表示

1 引言空间推理是指利用空间理论和人工智能技术对空间对象建模、描述和表示,并据此对空间对象间的空间关系进行的定性或定量的分析和处理过程。目前,空间推理被广泛应用于地理信息系统、机器人导航、高级视觉、自然语言理解、工程设计和物理位置的常识推理等,是人工智能领域的一个研究热点。     

GIS拓扑空间关系描述的探究

空间关系是GIS的重要理论问题之一,在GIS数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合、地图理解等过程中起着重要作用。而拓扑空间关系是空间关系的重点和难点,其描述理论一直是研究的热点。本文主要论述了拓扑空间关系描述的研究进展和成果。     

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。     

GIS的空间关系表达及计算研究综述

对GIS的空间关系表达及计算研究进行了综述,阐述了GIS中空间关系的定义、分类与特征,详细分析了拓扑关系、方向关系和距离关系三种基本的空间关系的表达方式,探讨了几种主要的空间关系的计算方法与模型以及它们的适用范围和优缺点。     

空间网络间的空间关系的表示和推理

空间网络间的空间关系的表示和推理在空间数据库领域具有重要的意义.为了对复杂的空间网络间的空间关系进行定义和区分,首先提出了空间网络间的空间关系的谓词表示和交集模型表示方法,给出了空间网络间的空间关系模型的特征条件式和蕴涵条件式,进一步给出了空间网络间的空间关系的划分定理和推论;系统研究了空间网络间的空间关系的推理方法,针对空间网络间的空间关系推理特点,提出了推理相斥规则和推理蕴涵规则.研究成果为空间网络间的空间关系在空间数据库中的应用奠定了基础,极大地增强了空间数据库处理复杂对象的空间关系的能力.     

A Statistical Model for Directional Relations Between Spatial Objects

Directional relation, as a kind of spatial constraints, has been recognized as being an important means for spatial query, analysis and reasoning. Directional relation is conventionally concerned with two point objects. However, in spatial query and analysis, there is also a need of directional relations between point and line, point and area, line and line, line and area, and area and area. Therefore, conventional definition of direction needs to be extended to include line and area objects (i.e. the so-called extended objects). Existing models for directional relation of extended objects make use of approximate representations (e.g. minimum bounding rectangles) of the extended objects so as to produce some results with unrealistic impression. In this paper, a statistical model is presented. In this new model, (1) an extended spatial object is decomposed into small components; (2) the directional relation between extended spatial objects is then determined by the directions between these small components which form a distribution; and (3) two measures (i.e. range and median direction) are utilized to describe the statistical property of the distribution. This statistical model is based upon the (extended) spatial objects themselves, instead of their approximate representations. An experimental test has been carried out and the result indicates that the directional relations computed from this model is very close to those perceived by human beings.

面条模型中空间关系动态推断方法研究

首先提出了面条模型概念的基础上指出基于面条模型的图形处理系统不具备动态生成空间关系的能力,将会退化为单纯的地理数据库。为此提出了面条模型中动态推断空间关系的基于Ｖｏｒｏｎｏｉ图的四邻近数字模型（简记为：４ａｄ）,并给出了唯一、完备的推断规则同时给出了其优点和需改进之处。     

Qualitative Spatial Representation and Reasoning with the Region Connection Calculus

This paper surveys the work of the qualitative spatial reasoning group at the University of Leeds. The group has developed a number of logical calculi for representing and reasoning with qualitative spatial relations over regions. We motivate the use of regions as the primary spatial entity and show how a rich language can be built up from surprisingly few primitives. This language can distinguish between convex and a variety of concave shapes and there is also an extension which handles regions with uncertain boundaries. We also present a variety of reasoning techniques, both for static and dynamic situations. A number of possible application areas are briefly mentioned.     

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.     

空间实体多表达的代数规范和原型系统

论文建立了以空间实体多表达为基础的空间抽象数据类型(SADT)以及SADT的代数规范体系。在SADT的基础上实现了空间多表达GIS的原型系统-MRGIS,并介绍了MRGIS的应用实例。     

空间位置约束下的三维音频对象参数动态量化

近年来,在某些交互场景中,面向对象空间音频编码能够允许用户更加灵活地对特定对象进行个性化的渲染和重组。然而,如果对象音频分别编码会导致整体码率随着对象数目的增加而同步大幅增加。MPEG组织提出的面向对象音频编码(spatial audio object coding,SAOC)可以将所有对象下混成一个单独的混合信号,同时为每个对象提取少量的边信息。但是,当其对超过32个对象音频进行编码时,边信息的码率会随着对象数目的增加而增大,甚至会远大于下混对象的码率。为了解决这个问题,提出一种在面向对象编码中基于空间位置约束的空间参数动态量化方法,以叠加定位原理为理论基础,利用虚拟声源的空间位置与产生该声源的音频对象的空间位置之间的约束关系,确定出空间约束区域以及局部空间量化码本,并针对提取出的虚拟声源的空间方位,进行空间参数的量化编码。最后给出主观实验和客观实验,表明在音质和空间方位大致相当的情况下,边信息的码率比SAOC方法降低约30%。