基于图模型的地理对象关联关系集成表达研究

发布时间：2019-09-22 06:59

【摘要】：地理对象之间的关联关系是地理对象之间普遍存在的相互作用形式,任何地理对象的存在都不是完全独立的,都是和其他各种地理对象存在一定的关联的。并且其关联关系是复杂多样的。地理场景就是在地理对象之间普遍存在的、复杂多样的关联作用下形成的一个统一的整体。传统GIS数据模型对地理对象之间关联关系的描述多侧重于空间关系,时间、因果、属性等其他的关联关系往往需要经过比较复杂的计算和推理后求得,难以完整地表达地理对象之间复杂的相互作用关系,不完全符合人类对地理现象的认知情况。本文在目前地理对象关联关系研究的基础上,对地理对象之间的关联关系进行了扩展,使之更符合人类的认知情况。以图模型为基础,将地理对象之间的关联关系以多路径有向图的方式进行组织表达。并基于Neo4j实现了地理对象关联关系的数据存储管理与可视化。本文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)将地理对象之间的关联关系,划分为空间关系、时间关系、属性关系和因果关系,并将每种关联关系进一步细分为更详细的子关联关系。按照地理对象的动静状态,将地理对象之间的空间关系分为静态关联关系和动态关联关系两种。(2)将地理对象、地理对象之间的关联关系分别用节点和边来表示,通过有向图的方法来表达地理对象之间的关联关系。对于静态关联关系中不明确的、模糊的关联关系,引入隶属度来表达其关系强度,并使用隶属度关系图来进行图模型表达;对于动态关联关系中不确定的、未知的关联关系,引入概率来表达其关系强度,并使用概率关系图来进行图模型的表达。(3)基于Neo4j实现地理对象关联关系的存储、管理与可视化软件的实现。软件实现包括系统需求分析、系统总体设计、系统功能模块设计几个方面。底层数据库中,使用Neo4j进行节点、边、关系等基础数据的存储和管理,上层通过JGraphx进行节点和边的绘制。
【图文】：

拓扑关系,区域,内切

联和包含等拓扑关系［２４］。区域连接演算（ＲＣＣ）以区域为基本地理对象单元，逡逑抽象的描述区域之间的邻接、关联和包含关系。区域连接演算（ＲＣＣ）包含８逡逑种可能的区域之间的拓扑关系［２５］，如图２．１所示。拓扑关系的集合表示为逡逑Ｒｓｔ＝逡逑｛ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ（ＤＣ），ｅｘｔｅｍａｌｌｙＣｏｎｎｅｃｔｅｄ（ＥＣ），ｔａｎｇｅｎｔｉａｌＰｒｏｐｅｒＰａｒｔ（ＴＰＰ），逡逑ｎｏｎＴａｎｇｅｎｔｉａｌＰｒｏｐｅｒＰａｒｔ（ＮＴＰＰ），ｐａｒｔｉａｌｌｙＯｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ（ＰＯ），ｅｑｕａｌ（ＥＱ），逡逑ｔａｎｇｅｎｔｉａｌＰｒｏｐｅｒＰａｒｔＩｎｖｅｒｓｅ（ＴＰＰｉ），ｎｏｎＴａｎｇｅｎｔｉａｌＰｒｏｐｅｒＰａｒｔＩｎｖｅｒｓｅ（ＮＴＰＰｉ）｝逡逑Ａ、Ｂ相离（ＤＣ）邋Ａ、Ｂ外切（ＥＣ）邋Ａ内切于Ｂ邋＜ＴＰＰ）邋Ａ包含于Ｂ（ＮＴＰＰ）逡逑？Ｂ邋NB逡逑Ａ、Ｂ邋重叠（ＰＯ）邋Ａ、Ｂ邋相等（ＥＱ）邋Ａ邋内切邋ＢｆＴＰＰｉ）邋Ａ邋包含邋Ｂ＜ＮＴＰＰｉ）逡逑图２．邋２区域连接演算（ＲＣＣ）包含的８种拓扑关系逡逑１１逡逑

概率分布,时间区间,时间点,概率区间

时间单位在时态ＧＩＳ中有着重要的作用，它对正确有效的表达地理对象的逡逑时间属性有着重要的意义。根据实际应用的需要，时间单位可分为时间点、时间逡逑区间、模糊区间、概率区间等类型［２１］，如图２．２所示。逡逑时间点是指在特定时间粒度下时间维度上的离散点。时间点是地理对象中的逡逑时间属性值，用于表达地理对象的离散变化的特征。逡逑时间区间是指在特定时间粒度下，有起始时间点和终止时间点的一段时间区逡逑间，主要用于表达地理对象的连续变化的特征。逡逑模糊区间是指靠近时间区间边缘的时间区域比靠近区间中心的时间区域的逡逑隶属度小，隶属度的值由特定的模糊隶属度函数决定。逡逑概率区间是将整个时间区间视为概率分布，每个时刻属于或者不属于该时间逡逑区间具有一个概率值，，靠近区间边缘的时刻具有一个较小的概率值。逡逑时间点逦＊逦？逡逑２ｐｍ逡逑．人逦Ｎ逡逑时间区间逦？逡逑ｌｐｍ逦２ｐｍ逦３ｐｍ逡逑馍椟隶居窆函数逡逑模糊
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P208

【参考文献】