基于关系矩阵的复合宽边界区域拓扑关系计算

简单宽边界区域拓扑关系计算比较简单,而复合宽边界区域拓扑关系计算比较复杂,因而需要一个计算方法以实现复合宽边界区域拓扑关系计算、查询和分析处理。在分析复合宽边界区域与简单宽边界区域关系联系的基础上,研究了根据复合宽边界区域中简单宽边界区域拓扑关系矩阵计算复合宽边界区域拓扑关系的方法,并根据复合宽边界区域的性质,简化了算法。计算方法使得扩展九交模型不再是一个概念模型,而是可计算的,从而为查询和分析处理宽边界区域拓扑关系奠定了基础。     

复杂宽边界区域拓扑关系计算模型

宽边界区域是一种通用的处理各种不确定性的模型,在地理信息领域得到了广泛应用.扩展九交模型用宽边界区域的内部、宽边界和外部所形成的9个交来区分宽边界区域的拓扑关系.由于扩展九交模型只是一个概念模型,从概念上对宽边界区域拓扑关系进行查询语句定义和分析,而在计算机处理中需要一个可计算的模型.对于简单宽边界区域,其计算方法比较简单;而对于复杂宽边界区域,由于其结构的复杂性,必须有一个可计算的模型以实现拓扑关系计算、查询和分析处理.在分析复杂宽边界区域结构的基础上,定义了复杂宽边界区域的层次模型,并基于层次模型提出了复杂宽边界区域拓扑关系的计算模型.     

基于方向关系的不确定区域拓扑关系推理

用宽边界区域模型建模不确定区域,把不确定区域间的拓扑和分析关系表示为确定区域间拓扑和分析的组合表示,并根据宽边界区域方向关系矩阵与宽边界区域扩展九交矩阵的联系,提出了基于方向关系的推理拓扑关系方法。根据推理方法可直接推理拓扑关系,因而可以节省计算量和存储空间。     

一类带洞区域与简单区域间拓扑关系的表示及推理模型

基于8 交集模型, 加入可对一类带洞区域和简单区域间拓扑关系进行约束的条件, 对其拓扑关系进行表示, 得到了一类带洞区域和简单区域间的17种拓扑关系. 通过对一类带洞区域和简单区域间的17种拓扑关系进行研究, 建立了拓扑关系推理系统, 并建立了17种拓扑关系的推理复合表. 根据拓扑关系复合表, 通过对目标试验田区域和降雨云区域的拓扑关系进行推理, 计算出各种灌溉概率, 并制定出有效的灌溉机制, 从而优化水资源的利用.     

基于Oracle Spatial的地籍地块空间拓扑关系判断

将地籍地块间空间拓扑关系的判断分为2个层次来处理:2个简单地块间空间拓扑关系的判断;1个简单地块与1个复合地块间空间拓扑关系的判断.2个简单地块间空间拓扑关系的判断可直接利用Oracle Spatial提供的空间关系查询操作算子来实现;复合地块和简单地块间空间拓扑关系的判断,按照双四元交模型(D4I)的思想,将其转化为2组简单地块,然后利用Oracle Spatial的空间关系查询操作算子来处理.研究结果表明:在Oracle Spatial平台上实现了地籍地块间31种空间拓扑关系(包括2个简单地块间的8种空间拓扑关系和1个简单地块与1个复合地块间的23种空间拓扑关系)的判断,并且这种判断方法同样适用于其他类型二维面域或复杂目标间空间拓扑关系的判断.     

基于复合表的近似拓扑推理

采用宽边界模型表示不确定区域，基于4-交模型对简单不确定区域间的拓扑关系进行了完备分类，得到在较粗粒度上的不确定区域间的11种完备拓扑关系，即disjoint，meet，α-meet，β-meet，γ-meet，overlap，covereclBy，covers，inside，contains，equal．然后给出了这些基本拓扑关系之间的复合规则，并将这些规则总结在一个复合表中．关系复合表的建立为空间数据不确定性处理建立了推理基础，并为建立能处理不确定性的空间数据库和地理信息系统做了理论准备．     

一种凹形区域和简单宽边界区域间的拓扑关系表示模型

基于交集矩阵表示方法, 提出一种凹形区域和简单宽边界区域间的拓扑关系表示模型, 并给出了3个约束条件, 在此基础上得到了二维平面中实际存在的67种拓扑关系.     

地理信息系统中时空拓扑关系计算表达

针对TGIS时空对象,建立了基于时段时空数据模型,根据9交模型以及基于时段的时间表示方法,定义了TGIS时空对象时空拓扑关系模型,利用代数方法给出了时空拓扑关系计算的规则.能有效地重建时空数据的历史状态,跟踪时空数据的变化,处理一切基于时间的查询,实现对TGIS时空对象时空拓扑关系的计算.     

基于CDT的时空区域拓扑关系确定方法

研究了基于逆时针有向三角形(conterclockwisely directed triangle,CDT)的时空区域拓扑关系的确定方法,尤其对静态时空数据库中基于逆时针有向多边形的时空区域表示方法、简单多边形形状时空区域的三角化方法及静态时空联系下两个简单多边形形状时空区域间拓扑关系的确定方法进行了研究.结果表明:时空区域间的相等、包含、部分覆盖、相离、相接5种基本拓扑关系均可通过基于逆时针有向三角形的方法确定.该方法不仅有效地实现了各种时空数据的表示和操作,而且避免了直接基于边界坐标计算时空数据时对效率的影响.     

移动对象时空拓扑关系模型

时空拓扑关系是移动对象时空特性研究的一个重要内容。针对二维欧氏空间内的平面移动对象,建立基于时间片的时空数据模型。并基于点集理论定义移动对象时空拓扑关系的定性模型,表达为由9交模型描述的时态拓扑关系和空间拓扑关系的复合。同时提出其时空拓扑有效性、可计算性约束及其计算规则,进而给出移动对象动态时空特征的表达方法。该模型提出了一种移动对象时空拓扑关系的表达和计算方法,有效的刻画其动态特征,可以为移动对象数据库及其时空查询提供理论基础     

一种简单凹形区域间拓扑关系的表示模型

通过研究El Geresy提出的一种空间推理方法, 扩展了经典9 交集矩阵, 得到16 交集矩阵, 基于16 交集矩阵对RCC23的基本关系进行细化, 定义了两个简单凹形区域间的62种拓扑关系, 得到RCC62并给出其概念邻域图和最近拓扑关系图. RCC62比RCC23新增了39种拓扑关系, 表达力更强. 将RCC62模型应用于空间查询领域不仅能增加查询的准确度, 而且也提高了查询效率.     

一个带单洞区域和一个简单区域间的拓扑关系表示

基于扩展4 交集矩阵提出一个8-交集模型, 解决了一个带单洞区域和一个简单区域间拓扑关系的表示问题, 得到一个带单洞区域和一个简单区域间的17种拓扑关系图, 并证明了所提出的8 交集模型比扩展4-交集模型表达能力更强及8-交集模型中基本关系的完备性和互斥性.     

一类带单洞区域与两个简单区域间拓扑关系的表示

基于区域连接演算(region connection calculus, RCC5)通过扩展4-集矩阵得到12-集矩阵, 并对带单洞区域与两个简单区域间的拓扑关系进行表示. 给出了实现算法, 得到了带单洞区域与两个简单区域间的161种拓扑关系及其拓扑关系示意图, 并验证了161种拓扑关系均可实现. 证明了12-集模型中基本关系的完备性和互斥性, 并给出了161种拓扑关系的概念邻域图.     

具有宽广边界目标的拓扑关系的建立方法

随着空间数据库应用的推广，对空间数据挖掘的探讨越来越深入。作为必要前提的空间目标拓扑关系的建立也成为急需扩展的方向。但是目前讨论的大多数方法并不考虑空间信息的不确定性。这里针对具有宽广边界的目标，介绍一种9-交集矩阵，并对其进行扩展，完善了对具有宽广边界目标建立拓扑关系的方法。     

Are topological relations dependent on the shape of spatial objects?

Topology is normally considered as independent of shape of spatial objects. This may not necessarily be true in describing relations between spatial objects in GIS. In this paper, we present proof that the topological relations between spatial objects are dependent on the shape of spatial objects. That is, that the topological relations of non-convex sets cannot be deformed to the topological relations of convex sets. The significant theoretical value of this paper is on its findings that topology of spatial objects is shape dependent. This indicates that when we want to describe topological relations between spatial objects in GIS, both topology and the shape of objects need to be considered. As a result, spatial data modeling, query and analysis based on the existing understanding of topology of spatial objects may need re-assessed.