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矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究

王珂,  张周威

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王珂, 张周威. 矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
引用本文: 王珂, 张周威. 矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
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WANG Ke, ZHANG Zhouwei. Quantitative Representation of Topology Relations Based on Integrative Data Model of Vector and Raster[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
Citation: WANG Ke, ZHANG Zhouwei. Quantitative Representation of Topology Relations Based on Integrative Data Model of Vector and Raster[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
shu

矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究

doi: 10.13203/j.whugis20130357

  • 1河海大学地球科学与工程学院,江苏南京,2100982中国科学院遥感与数字地球研究所,北京,100101

详细信息
    作者简介:

    王珂,博士,讲师,研究方向为空间关系理论、遥感数字图像处理。

  • 中图分类号: P208

Quantitative Representation of Topology Relations Based on Integrative Data Model of Vector and Raster

  • 1School of Earth Science and Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China;2Institute of Remote Sensing and Digital Earth,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China

Funds: China Postdoctoral Science Foundation,No.2012M510053;the National Natural Science Foundation of China,Nos.

  • 摘要: 首先,借助传统的9交模型确定了矢栅一体化数据模型拓扑关系的定性表达;其次,利用重叠部分的栅格数目占各个目标的比率来确定交叠分量,同时根据栅格的统计量来描述两目标接近程度的邻近分量;最终,将定性的拓扑关系、用以度量化描述的交叠分量及邻近分量以三元组的形式来描述目标间的拓扑关系,从而更加有效地实现了多类型地理目标拓扑关系的度量化描述。
    Abstract: In Geographic Information Systems(GIS),the exploration of the metric descriptions for to-pological spatial relations has been an active area of research.Construction processing of a metric de-scription is directly influenced by spatial data model.Vector and raster data models are the two typesof basic spatial data models.These two data models have complimentary advantages in terms of de-scribing spatial relations between objects.The integrative data model of vector and raster stems fromthe integration of the advantages of vector and raster data model.Firstly,this paper defines qualita-tive topology relations by using the 9-intersection model.Secondly,the ratio of the grid number of in-tersection to the two objects,is used to determine the intersect component.Thirdly,the maximumand minimum distances are used to determine the closeness component.Finally,a triple group inclu-ding qualitative topology relations,intersect component and closeness component,is proposed to de-scribe topology spatial relation.Because of two advantages of integrative data model of vector and ras-ter,the metric description of topology between different type objects can be realized more effectivelyin this paper.
  • [1] Freeman J.The Modeling of Spatial Relations[J].Computer Graphics and Image Processing,1975,4:156-171[2] Boyle A R,Dangrmond J,Marble D F,et al.FinalReport of a Conference on the Review and Synthesisof Problems and Directions for Large Scale Geo-graphic Information System Development[R].Na-tional Acronautics and Space Administration,USA,1983[3] Egenhofer M J,Herring J.Categoring Binary To-pological Relationships Between Regions,Lines,and Points in Geographic Databases[R].Universityof Maine,Maine,1991[4] Egenhofer M J,Franzosa R.Point-Set TopologicalSpatial Relationships[J].International Journal ofGeographical Information Systems,1991,5(2):161-174[5] Randell D,Cui Z,Cohn A.A Spatial Logical Basedon Regions and Connection[C].The 3rd Interna-tional Conference on Knowledge Representation andReasoning,New York,1992[6] Chen J,Li C,Li Z,et al.A Voronoi-Based 9-Inter-section Model for Spatial Relations[J].Internation-al Journal of Geographical Information Science,2001,15(3):201-220[7] Deng Min,Liu Wenbao,Feng Xuezhi.GenericModel of Topological Relations Between Spatial Re-gions in GIS[J].Acta Geodaeticaet CartographicaSinica,2005,34(1):85-90(邓敏,刘文宝,冯学智.GIS面目标间拓扑关系的形式化模[J].测绘学报.2005,34(1):85-90)[8] Shi W,Liu K.A Fuzzy Topology for Computingthe Interior,Boundary,and Exterior of Spatial Ob-jects Quantitatively in GIS[J].Computer &Geosci-ences,2007,33:898-915[9] Liu K,Shi W.Quantitative Fuzzy Topological Re-lations of Spatial Objects by Induced Fuzzy Topolo-gy[J].International Journal of Applied EarthObservation and Geoinformation,2009,11:38-45[10] Deng Min,Li Chengming,Liu Wenbao.Descrip-tion of Spatial Relations Between Area ObjectsCombing Topology with Metrization[J].Acta Geo-daetica et Cartographica Sinica,2002,31(2):164-169.(邓敏,李成名,刘文宝.利用拓扑和度量相结合的方法描述面目标间的空间关系[J].测绘学报,2002,31(2):164-169)[11] Liu W.Models of Data Quality and Dynamic SpatialRelations in GIS-T [R].Southeast University,Nanjing,1998[12] Egenhofer M J,Shariff R.Metric Details for Natu-ral-Language Spatial Relations[J].ACM Transac-tions on Information Systems,1998,16(4):295-321[13] Shariff R. Natural-Language Spatial Relations:Metric Refinements of Topological Properties[D].Maine:University of Maine,1996[14] Nedas K,Egenhofer M.Metric Details of Topologi-cal Line-Line Relations[J].International Journalof Geographic Information Science,2007,21(1):21-48[15] Egenhofer M J,Matthew P D.Topological Rela-tions from Metric Refinements[C].The 17th ACMSIGSPATIAL Int.Conference on Advances in GIS,Seattle,Washington,2009[16] Liu Y,Guo Q,Kelly M.A Framework of Region-based Spatial Relations for Non-overlapping Fea-tures and Its Application in Object Based Image A-nalysis[J].ISPRS Journal of Photogrmmetry &Remote Sensing,2008,63:461-475[17] Gong Jianya.An Unified Data Structure Based onLinear Quadtrees[J].Acta Geodaeticaet Carto-graphica Sinica,1992,21(4):259-266.龚健雅.GIS中矢量栅格一体化数据结构的研究[J].测绘学报,1992,21(4):259-266[18] Kjenstad K.On the Integration of Object-BasedModels and Field-based Models in GIS[J].Inter-national Journal of Geographical Information Sci-ence,2006,20(5):491-509[19] Cova T J,Goodchild M F.Extending GeographicalRepresentation to Include Fields of Spatial Objects[J].International Journal of Geographical Infor-mation Science,2002,16:509-532[20] Goodchild M F,Yuan M,Cova T J.Towards aGeneral Theory of Geographic Representation inGIS[J].International Journal of GeographicalInformation Science,2007,21(3):239-260
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    [2] 牛继强, 徐丰, 姚高伟, 樊勇, 林昊.  基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性定量评价模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 756-761, 781. doi: 10.13203/j.whugis20140904
    [3] 王行风, 汪云甲.  一种顾及拓扑关系的室内三维模型组织和调度方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(1): 35-42. doi: 10.13203/j.whugis20140798
    [4] 吴华意, 刘波, 李大军, 凌南燕.  空间对象拓扑关系研究综述 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(11): 1269-1276.
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    [6] 郭继发, 刘玉洁, 毛健, 崔铁军.  高阶模糊区域的交叉拓扑关系形式化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(2): 196-200. doi: 10.13203/j.whugis20120691
    [7] 吴静, 邓敏, 刘慧敏.  一种有向线间拓扑关系与方向关系的集成表达模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1358-1363.
    [8] 金标, 胡文龙.  一种定量化表达的空间关系模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(7): 879-882.
    [9] 杜世宏, 郭泺.  基于拓扑关系的不确定区域方向关系推理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(4): 388-393.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-28
  • 修回日期:  2015-05-05
  • 刊出日期:  2015-05-05

矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究

doi: 10.13203/j.whugis20130357
  • 1河海大学地球科学与工程学院,江苏南京,2100982中国科学院遥感与数字地球研究所,北京,100101
    • 作者简介:

    王珂,博士,讲师,研究方向为空间关系理论、遥感数字图像处理。

  • 收稿日期: 2013-07-28
  • 修回日期: 2015-05-05
  • 刊出日期: 2015-05-05

  • 中图分类号: P208

摘要: 首先,借助传统的9交模型确定了矢栅一体化数据模型拓扑关系的定性表达;其次,利用重叠部分的栅格数目占各个目标的比率来确定交叠分量,同时根据栅格的统计量来描述两目标接近程度的邻近分量;最终,将定性的拓扑关系、用以度量化描述的交叠分量及邻近分量以三元组的形式来描述目标间的拓扑关系,从而更加有效地实现了多类型地理目标拓扑关系的度量化描述。

English Abstract

王珂, 张周威. 矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
引用本文: 王珂, 张周威. 矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
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WANG Ke, ZHANG Zhouwei. Quantitative Representation of Topology Relations Based on Integrative Data Model of Vector and Raster[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
Citation: WANG Ke, ZHANG Zhouwei. Quantitative Representation of Topology Relations Based on Integrative Data Model of Vector and Raster[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 638-643. doi: 10.13203/j.whugis20130357
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