空间拓扑、方向、距离关系统一计算模型及其在空间查询中的应用

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41861060
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
40.8万
负责人：
王中辉
依托单位：
兰州交通大学
学科分类：
D0115.测量与地图学
结题年份：
2022
批准年份：
2018
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-01-01 至2022-12-31

项目参与者：
朱睿；贾鑫；毛文山；王卓；胡博伟；韩远；
关键词：
数字制图模型地图模型地图分析

项目摘要

The performances of spatial queries depend on the expressive abilities of the calculation model of spatial relationships. However, the existing models are mainly based on a single spatial relationship and can not effectively express the topologic relationships, direction relationships, and distance relationships between spatial objects comprehensively, which lead to low performances of spatial queries and difficulty in meeting the needs of practical applications. Hence, the project will research systematically the unified calculation model of topologic relationships, direction relationships, and distance relationships oriented to the practical needs of spatial queries, and based on it a spatial query method will be proposed for retrieving spatial objects accurately and efficiently. The specific research contents include: (1) the main factors impacting on the unified calculation of topologic relationships, direction relationships, and distance relationships; (2) the unified quantitative calculation method of topologic relationships, direction relationships, and distance relationships; (3) the integrated qualitative description method of topologic relationships, direction relationships, and distance relationships; and (4) the spatial query method considering topologic relationships, direction relationships, and distance relationships. The research will help enrich the theory of spatial relationships and improve the intelligence level of spatial information system.

空间查询的性能有赖于空间关系计算模型的表达能力。但现有模型多是基于单一的空间关系，不能有效综合表达空间目标间的拓扑关系、方向关系和距离关系，导致空间查询性能偏低，难以满足实际应用的需求。为此，本项目拟面向空间查询的实际需要，系统研究拓扑关系、方向关系和距离关系的统一计算模型，并在其基础上提出能够准确、高效地检索空间目标的查询方法。具体研究内容包括：（1）影响拓扑关系、方向关系和距离关系统一计算的主要因子；（2）拓扑关系、方向关系和距离关系的统一定量计算方法；（3）拓扑关系、方向关系和距离关系的集成定性描述方法；（4）综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的空间查询方法。本项目的研究将有助于丰富空间关系理论，提升空间信息系统智能化水平。

结项摘要

项目针对空间拓扑、方向、距离关系的统一计算模型及其在空间信息处理中的应用展开了系统研究，实现了预期的研究目标，主要研究内容包括：1）拓扑关系、方向关系和距离关系的统一定量计算方法；2）拓扑关系、方向关系和距离关系的集成定性描述方法；3）综合考虑拓扑关系、方向关系和距离关系的空间信息处理方法。项目取得的主要研究成果有：1）构建了目标组方向关系计算模型，有效地解决了地图空间中目标组方向关系的定量计算和定性描述问题；2）提出了基于组合模型的方向关系查询方法，较好地克服了现有模型在方向关系查询中存在的缺陷；3）提出了基于四叉树索引的空间拓扑、方向、距离关系统一查询方法，有效地提高了空间信息检索的准确性；4）提出了综合方向、距离关系的微场景多尺度相似性计算方法，实现了微场景尺度变换前后相似性的有效度量；5）提出了综合拓扑、方向、距离关系的多尺度道路网匹配方法，较好地顾及了道路网数字化的方向，有效地提高了匹配的准确率。项目的研究成果有助于丰富空间关系理论，提升空间信息处理的智能化水平。项目在执行期间发表期刊论文13篇，其中SCI收录3篇，EI收录1篇，CSSCI收录1篇，CSCD收录8篇；获得省部级科技奖励一等奖2项；授权国家发明专利3项，申请国家发明专利6项；获得计算机软件著作权1项；在学术会议上作分组报告1次，墙报展示1次；培养毕业硕士7人。