方向关系定性推理模型的可视化研究

以往对方向关系的研究主要集中在方向关系的形式化描述方面，忽略了空间关系认知与空间关系可视化的联系，因而只反映了空间关系认知的一个方面．在方向关系形式化描述的基础上，探讨了方向关系推理的可视化，从而将空间关系认知与空间信息可视化有机地联系起来．     

在观察者参考框架下的空间关系自然语言描述

自然语言场景描述是计算机视觉的高级应用,如何自动构建图像中对象间空间关系的描述是自然语言场景描述的重要内容。该文提出了在观察者参考框架下的空间方向关系形式化模型可视域角直方图模型,介绍了基于可视域角直方图的模糊空间方向关系判断方法,建立了基于模糊规则的空间方向关系词、程度修饰词和距离关系词的选取方法,最终生成类人的空间关系自然语言描述。人工图形与真实图片的实验结果表明采用该方法生成类人的自然语言描述是符合人类认知的。     

空间拓扑关系形式化描述模型分析

拓扑关系是GIS空间目标之间最重要的关系之一,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。文中阐述了空间拓扑关系形式化描述模型与表达方法,分析了各模型的优缺点,并探讨了将来的发展方向。     

方向关系与距离关系的定性描述与推理

由于空间问题固有复杂性和不确定性,空间关系的描述和推理普遍采用定性的方法,方向关系和距离关系是两类重要的空间关系,用以确定空间目标的方位,当前方向和距离关系分别使用各自独立的描述推理模型,限制了推理的准确度,而人们对空间目标方位的确定通常是同时考虑目标的方向和距离,在形式化定性描述方向关系和距离关系推理的基础上,将方向关系和距离关系的推理结合起来,形成方向关系和距离关系的集成组合运算,方向和距离关系相互限制,能够进一步准确推断目标的方位,最后,以实例说明方向关系和距离关系的集成组成运算将提高空间目标方位推断的准确度。     

方向关系与距离关系的定性描述与推理

由于空间问题固有的复杂性和不确定性 ,空间关系的描述和推理普遍采用定性的方法 .方向关系和距离关系是两类重要的空间关系 ,用以确定空间目标的方位 .当前方向和距离关系分别使用各自独立的描述推理模型 ,限制了推理的准确度 .而人们对空间目标方位的确定通常是同时考虑目标的方向和距离 .在形式化定性描述方向关系和距离关系推理的基础上 ,将方向关系和距离关系的推理结合起来 ,形成方向关系和距离关系的集成组合运算 ,方向和距离关系相互限制 ,能够进一步准确推断目标的方位 .最后 ,以实例说明方向关系和距离关系的集成组合运算将提高空间目标方位推断的准确度 .     

基于规则的空间关系推理

空间关系的形式化表示和推理是目前地理本体领域的研究热点,本文简要介绍了目前比较有几种代表性的空间关系模型,在此基础上提出了一种拓扑和方向组合的空间关系模型及其OWL形式化表示,并通过扩展推理规则实现了简单的空间关系推理.     

基于细节空间关系的自然语言组合描述方法

如何自动生成图像或视频中空间对象间的空间关系描述是自然语言场景描述乃至图像理解的重要任务之一。针对以往空间关系自然语言描述方法仅考虑整体空间关系描述的问题,该文给出了细节空间关系的概念和表示方法,并基于四叉树直方图模型建立了不同参考框架下的细节空间关系自然语言组合描述方法。采用人工图片作为算例对该方法进行验证,结果表明该方法能够生成符合人类空间认知和描述习惯的细节空间关系自然语言描述语句。     

一种模糊区域之间拓扑关系的描述方法

在地理空间推理中,空间关系是一类重要的研究内容,其主要研究成果体现在空间拓扑关系,空间距离关系,空间方向关系方面的研究.随着GIS的发展,人们越来越认识到研究空间拓扑关系的重要性.本文在分析模糊拓扑关系的基础上,提出利用模糊数学的贴近度来描述模糊区域空间关系的拓扑关系,并对其优化.     

基于位置不确定性的多尺度空间方向关系相似性粗集模型

针对现有研究中没有考虑空间目标的不确定性对空间方向关系相似性的影响问题,借助粗集表达不确定性问题的优势,定义在空间方向关系锥形模型中空间方向关系的粗集表达方法,以此为基础提出基于空间对象位置不确定性的多尺度空间方向关系相似性的计算和粗集表达方法,使得多尺度空间方向关系相似性的取值在一个区间范围内变动,在多尺度空间方向关系相似性概念表达上更符合人类的认知逻辑.     

高分辨率卫星影像几何纠正精度的空间可视化

针对美国高分辨率卫星影像 (IKONOS)几何变形为主的特点 ,提出对几何纠正的精度采用空间可视化的方式来表达 .并以相似变换作为影像纠正的基本模型 ,推导了纠正后任意点精度与控制点精度的关系 ,基于此选择采用空间插值方法 ,插值影像纠正后任意点不同方向上的点位的精度 .在此基础上 ,采用精度可视化的概念对影像纠正的质量加以描述 ,通过一个IKONOS影像加密前后影像纠正的实例说明其应用的方法 ,并获得了一些有益的结论     

空间认知研究在定向运动中的运用

运用了认知心理学关于空间认知的研究成果，探讨了空间认知在定向运动中的运用。空间认知对于定向运动员在获取地理空间环境信息、认识地图、选择路线方面发挥着重要的作用，为训练、比赛提供理论依据。     

空间方位关系在不同认知场境下的模糊性探讨

很多定性空间关系都具有含糊性, 很多含糊性研究都基于特定的认知实验进行。针对主方位关系, 设计了3个不同的认知实验任务, 即认同判断、关系描述和画图任务, 以考察在知识获取和传输中的含糊性。如果一个空间关系不具有含糊性, 这3个实验任务得到的结果应该是一致的。然而, 当一个空间关系及其相邻概念都具有含糊性时, 被试将对上述3个任务做出不同的回答。研究主要关注“北”及其相邻概念, 即“东”和 “西”。根据实验结果,识别了3种含糊性, 即标准含糊性、选择含糊性和语用含糊性, 并且建立相应的概念化隶属度函数。这3种含糊性模型, 有助于探讨空间知识传输中的语义扭曲。     

情绪状态对数字和空间认知任务的影响

x采用有表情和无表情的面孔图片作为刺激,诱发相应的情绪状态后,让被试完成一种数字大小判断任务和一种空间认知任务。结果表明,面孔有无表情对空间认知任务的完成速度有显著影响,而对数字任务没有影响。分析其原因,可能是由于情绪加工与空间认知涉及相同的脑区,而与数字任务则不同。     

一种基于模糊集的混合空间推理方法

基于模糊集合理论, 提出一种将定性空间推理与定量空间推理相结合进行混合空间推理的方法. 将对象间的空间关系解释为表达有关对象空间信息语言变量的限制, 引入语言变量表达定性空间关系; 把语言变量与模糊集合关联起来, 获得定量空间信息; 通过将语言值映射为模糊集合, 以及将模糊集合的元素映射为语言限制词, 实现了定性空间信息和定量空间信息间的转换. 此外, 还给出了与Allen提出的二元基 本关系关联的模糊关系, 并得到了基于模糊关系的Allen推理算法, 从而实现了空间关系间 的推理.     

基于空间认知和社区识别理论的路径选择模型

将启发式决策、空间认知以及社区识别理论结合,描述出行者的路径选择与路网结构的关系。采用基于模块增益的社区结构算法解构路网结构,描述人们的认知过程,建立相应的路径选择算法。以长沙市中心城区路网为例,利用建立的路径选择方法,分别用静态路阻（距离）、动态路阻（速度）对路网进行解构,计算路径选择集;采用问卷调查方法和出租车GPS数据对实际的路径选择轨迹进行提取,并将理论计算结果与实际调查结果进行对比分析,采用静态路阻的一致率为85%,采用动态路阻的一致率为73%。结果表明建立的集成空间认知和模块增益的路径选择模型可以较好地描述人们的路径选择过程,对于静态路阻的路径选择描述具有更高的准确性。研究成果对于城市规划和交通规划具有一定的借鉴价值。     

基于空间认知和社区识别理论的路径选择模型

将启发式决策、空间认知以及社区识别理论结合,描述出行者的路径选择与路网结构的关系。采用基于模块增益的社区结构算法解构路网结构,描述人们的认知过程,建立相应的路径选择算法。以长沙市中心城区路网为例,利用建立的路径选择方法,分别用静态路阻（距离）、动态路阻（速度）对路网进行解构,计算路径选择集;采用问卷调查方法和出租车GPS数据对实际的路径选择轨迹进行提取,并将理论计算结果与实际调查结果进行对比分析,采用静态路阻的一致率为85%,采用动态路阻的一致率为73%。结果表明建立的集成空间认知和模块增益的路径选择模型可以较好地描述人们的路径选择过程,对于静态路阻的路径选择描述具有更高的准确性。研究成果对于城市规划和交通规划具有一定的借鉴价值。     

Voronoi图用于确定城市经济影响区域的空间组织

确定城市经济影响区域的空间组织是一项十分复杂的工作，在区域规划和城市规划中有着重要的理论和实际意义。目前，通常是利用数理统计的方法进行城市的分级，并以此来确定区域中的中心城市，未充分考虑区域空间中城市之间的竞争关系；确定城市经济影响区域时，往往采用断裂点公式来划定两两城市之间的分界线，当城市的数量较多时，这种方法有困难且工作十分繁杂。本研究提出可以用Voronoi图来确定各级城市的空间影响区，并利用Voronoi多边形邻居关系的性质来确定城市体系中不同等级城市之间的空间组织关系、     

国内人文地理学的空间认知研究进展

空间认知是一种主观性体验,不仅反映了物质空间的主观映射,还表征地理空间与认知主体之间的相互作用.随着20世纪地理学的人本主义转向,人文地理学者开始思考主观认知与环境空间的关系.文章在梳理国内人文经济地理领域与空间认知相关的核心文献的基础上,概括了有关空间认知的基本概念与内涵,并对空间认知的主体与客体、空间认知结构、空间认知过程和空间认知外化手段4个议题进行了梳理与归纳.在此基础上,厘清并总结了国内人文地理学对空间认知进行研究的实际状况:(1)空间认知内涵在不断深化,由静态转向动静态的相互结合. (2)研究结构在不断完善. (3)研究范式趋向本土化,体现了4个重要转变:研究主体从单一社会属性主体向多利益关系主体转变;研究尺度从传统的城市空间向功能性城市空间转变;空间单元从城市空间向城乡空间转变;研究方法从定性方法为主向定性方法和定量方法相结合转变.     

主方向关系合成的研究

方向关系推理是定性空间推理领域的一项重要的研究内容，得到了国内外许多学者的关注，其中，主方向关系的合成又是方向关系推理的基石。本文以Goyal和Egenhofer提出的“井”方向关系模型为基础，考虑了关系合成中的两种情况，即基于一致性的合成（Consistency-based Composition）与实体论合成（Existential Composition），给出了一种基于一致性的关系合成的新方法，同时从理论上证明了该方法的正确性。