拓扑关系在gis中应用

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1、浅析拓扑关系推理在GIS中应用摘要：拓扑关系是在语义层次上最重要的一种空间关系，拓扑推理的研究主要有两类基本的方法：基于区域连接的RCC方法和基于点集的“n-交集”模型。GIS空间推理的关键问题是如何利用存贮在数据库中的基本数据信息并结合相关的空间约束来获取所需的未知空间信息。而对拓扑关系的推理，是GIS空间推理、查询与分析的基础，直接影响GIS的发展与应用。结合人类的认知模式，并结合时空、模糊、层次等拓扑关系来进行GIS的空间推理，使模型的描述方式更符合人们对拓扑信息的表达和认知方式，并走向网络化和大众化，是空间拓扑推理的发展趋势。Abstracts:Topo

2、logyisoneofthemostimportantspatialrelationshipsinthesemanticlevel.Therearetwobasicapproachesintopologicalreasoning:region-basedmethodsofRCCand"n-intersection"modelbasedonpoints.OneofthekeyproblemsinGISspatialreasoningishowtousethebasicdatainthedatabasewithrelevantspaceconstraintsinfo

3、rmationsoastoobtaintherequiredspatialinformation.What’smore,thetopologicalreasoningisthefoundationofGISspatialreasoning,queryingandanalysiswhichhasadirectimpactonthedevelopmentandapplicationofGIS.Itisusefultocombinespatialreasoningwithtimeandspace,fuzzy,hierarchicaltopologyforGISando

4、therspatialreasoningmethodsinahumancognitivepatternmakingthemodeleasilytobeunderstoodintheexpressionofthetopologyinformationandcognitivestyles.ItisatrendmovingTopologicalreasoningtowardsnetworkingandpopularity.朗显示对应的拉丁字符的拼音 字典-查看字典详细内容关键字：拓扑关系，空间推理，空间查询，空间分析引言：近年来空间关系理论已在地理信息系统、智能导航、

5、机器人、计算机视觉、影像理解、图片数据库和CAD/CAM等领域引起普遍关注。国际地理信息科学界目前的相关研究主要集中在空间关系的语义问题、空间关系的形式化描述、基于空间关系的查询与分析，以及空间推理等方面。由于拓扑关系是在语义层次上最重要的一种空间关系，已有的绝大部分研究是针对拓扑关系的。两个空间对象间的拓扑关系是指在拓扑变换（旋转、平移、缩放等)下保持不变的空间关系，即拓扑不变量，如空间对象的相邻和连通关系。拓扑关系所表达的是满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。如：点与点的邻接关系、点

6、与面的包含关系、线与面的相离关系、面与面的重合关系等。拓扑关系是空间推理、查询与分析的基础，拓扑关系研究的进展直接影响到GIS的应用。图1拓扑变换1.空间拓扑关系描述模型用空间推理的方法(主要是定性空间推理)来研究分析拓扑空间关系，简称为拓扑推理。目前，拓扑推理的研究主要有两类基本的方法：基于区域连接的RCC方法和基于点集的“n-交集”模型。1.1RCC模型RCC模型是由Randell等提出的一种运用区域连接演算(RCC)理论来表达空间区域的拓扑特征和拓扑关系的代数拓扑关系模型。RCC模型是以区域为基元而不像点集拓扑学中以点为基元，区域可以是任意维，但在特定的形

7、式化模型中，所有区域的维数是相同的。例如，在考虑2维情形时，区域边界和区域间的交点将不被考虑。RCC模型假设一个原始的二元关系C(P，Q)表示区域P和Q的连接，根据点在区域中来给出关系C的拓扑解释，使用关系C可以定义8个基本关系，如果不考虑区域的边界，则只可区分5个关系，分别被称之为RCC-8和RCC-5关系集，如下图所示。图2RCC模型1.2“n-交集”模型从互斥行和完备性来看，随着人们对事物拓扑关系间的理解地不断加深，拓扑关系的描述模型也从四交模型（4IModel）发展到九交模型（9IModel），然后到最大维扩展的9交模型（DE9IModel），最后再到基

8、于Voronoi图的9交