GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

俞肇元; 袁林旺; 罗文; 易琳

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GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

俞肇元, 袁林旺, 罗文, 易琳

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俞肇元, 袁林旺, 罗文, 易琳. GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1397-1401.

引用本文:

俞肇元, 袁林旺, 罗文, 易琳. GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1397-1401.

YU Zhaoyuan, YUAN Linwang, LUO Wen, YI Lin. Design and Implementation of GIS Temporal Spatial Analysis System Based on Clifford Algebra[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(12): 1397-1401.

Citation:

YU Zhaoyuan, YUAN Linwang, LUO Wen, YI Lin. Design and Implementation of GIS Temporal Spatial Analysis System Based on Clifford Algebra[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(12): 1397-1401.

GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

¹南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京市文苑路1号210046

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41171300),国家自然科学基金重点资助项目(40730527);国家高技术研究发展计划专项资助项目(2009AA12Z205)

详细信息

作者简介:
俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

中图分类号: P208

Design and Implementation of GIS Temporal Spatial Analysis System Based on Clifford Algebra

¹ Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education,Nanjing Normal University,1 Wenyuan Road,Nanjing 210046,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(41171300),国家自然科学基金重点资助项目(40730527);国家高技术研究发展计划专项资助项目(2009AA12Z205)

摘要: 以Clifford代数为理论基础与数学工具,构建了时空分析原型系统:①在兼容多类常用GIS数据格式的基础上,根据Clifford代数空间构建的思想,对现有时空数据模型进行扩展,实现了时间、空间与属性的一体化表达;②定义了可支撑多维度时空分析的几何、度量等Clifford代数算子库;③基于插件的时空分析模型算法构建及集成框架,实现了高维邻域分析、网络分析以及时空栅格数据分析等地学分析算法。实验结果显示,根据Clifford代数所构建的时空分析系统可有效支撑多维时空分析。
- 时空分析 /
- Clifford代数 /
- GIS
Abstract: By introducing Clifford Algebra as the theoretical foundation and mathematical tools,a prototype temporal spatial analysis software system was proposed.The characteristics of this system can be summarized as following.① Under the premise of keeping the compatibilities with the commonly used GIS data,a new type of temporal-spatial data model,which unified the expression of both temporal,spatial and attribution components within the multivector structure,was proposed.② Geometric and metric operator libraries were defined,which can support multidimensional temporal spatial analysis.③ Plugging based temporal spatial analysis model constructing and integrating framework was implemented.Typical GIS temporal spatial analysis algorithms like multidimensional V-neighbor analysis,minimum union analysis and unified spatial-temporal process analyses with spacetime algebra were implemented and integrated.Results suggest that the proposed system can support multidimensional temporal spatial analysis effectively,which can also provide reference on improving research on unified temporal spatial analysis methods and GIS systems.
- temporal spatial analysis /
- Clifford algebra /
- GIS

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[2]	应申, 徐雅洁, 窦小影, 陈学业, 赵军, 郭晗. 地理位置关联的COVID-19传播时空分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(6): 798-807. doi: 10.13203/j.whugis20200241
[3]	徐斌, 张艳. 地下水化学类型分区的GIS空间分析模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(6): 866-874. doi: 10.13203/j.whugis20170295
[4]	刘海燕, 庞小平. 利用GIS和模糊层次分析法的南极考察站选址研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 249-252+257.
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[6]	许才军, 江国焰, 王浩, 温扬茂. 基于GIS的InSAR结果分析方法及在汶川Mw7.9级地震同震解释中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 379-383.
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[9]	张晓东, 李德仁, 龚健雅, 秦前清. 遥感影像与GIS分析相结合的变化检测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(3): 266-269.
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[13]	陈军, 赵仁亮, 乔朝飞. 基于Voronoi图的GIS空间分析研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(S1): 32-37.
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GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

¹南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京市文苑路1号210046

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41171300),国家自然科学基金重点资助项目(40730527);国家高技术研究发展计划专项资助项目(2009AA12Z205)

作者简介:
俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

收稿日期: 2011-10-12
刊出日期: 2011-12-05

中图分类号: P208

关键词:

时空分析 /

Clifford代数 /

GIS

摘要: 以Clifford代数为理论基础与数学工具,构建了时空分析原型系统:①在兼容多类常用GIS数据格式的基础上,根据Clifford代数空间构建的思想,对现有时空数据模型进行扩展,实现了时间、空间与属性的一体化表达;②定义了可支撑多维度时空分析的几何、度量等Clifford代数算子库;③基于插件的时空分析模型算法构建及集成框架,实现了高维邻域分析、网络分析以及时空栅格数据分析等地学分析算法。实验结果显示,根据Clifford代数所构建的时空分析系统可有效支撑多维时空分析。

English Abstract

Design and Implementation of GIS Temporal Spatial Analysis System Based on Clifford Algebra

¹ Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education,Nanjing Normal University,1 Wenyuan Road,Nanjing 210046,China

Funds: 国家自然科学基金资助项目(41171300),国家自然科学基金重点资助项目(40730527);国家高技术研究发展计划专项资助项目(2009AA12Z205)

Received Date: 2011-10-12
Publish Date: 2011-12-05

Keywords:

Abstract: By introducing Clifford Algebra as the theoretical foundation and mathematical tools,a prototype temporal spatial analysis software system was proposed.The characteristics of this system can be summarized as following.① Under the premise of keeping the compatibilities with the commonly used GIS data,a new type of temporal-spatial data model,which unified the expression of both temporal,spatial and attribution components within the multivector structure,was proposed.② Geometric and metric operator libraries were defined,which can support multidimensional temporal spatial analysis.③ Plugging based temporal spatial analysis model constructing and integrating framework was implemented.Typical GIS temporal spatial analysis algorithms like multidimensional V-neighbor analysis,minimum union analysis and unified spatial-temporal process analyses with spacetime algebra were implemented and integrated.Results suggest that the proposed system can support multidimensional temporal spatial analysis effectively,which can also provide reference on improving research on unified temporal spatial analysis methods and GIS systems.

俞肇元, 袁林旺, 罗文, 易琳. GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1397-1401.

引用本文:

俞肇元, 袁林旺, 罗文, 易琳. GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(12): 1397-1401.

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作者简介: 俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

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GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

1南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京市文苑路1号210046

作者简介: 俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

English Abstract

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1 Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education,Nanjing Normal University,1 Wenyuan Road,Nanjing 210046,China

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作者简介:
俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

¹南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京市文苑路1号210046

作者简介:
俞肇元，博士，讲师，主要研究方向为ＧＩＳ与时空分析方法。

¹ Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education,Nanjing Normal University,1 Wenyuan Road,Nanjing 210046,China