GIS空间关系的语义

GIS空间关系的语义

2015-02-20 作者: giser 浏览: 4140 次

摘要: 空间关系语义研究是研究空间关系描述和表达的前提和基础。其基本问题是,地理实体间究竟有哪些类空间关系,这些空间关系有哪些性质? 从语义层次上来看空间关系,不同的人或者语义团体(Sematic commation)对于空间关系的理解是不同的,即空间目标之间究竟存在...

空间关系语义研究是研究空间关系描述和表达的前提和基础。其基本问题是,地理实体间究竟有哪些类空间关系,这些空间关系有哪些性质?

从语义层次上来看空间关系,不同的人或者语义团体(Sematic commation)对于空间关系的理解是不同的,即空间目标之间究竟存在多少种关系?如何分类?

采用何种形式化的描述方法才能完备且相互独立地描述空间关系?对于同一类型的或者同一种空间关系,在不同的语义团体中,人们的理解也是不同的,而且即使在相同语义团体 中,不同人对于具体某一空间关系的理解也是不同的,即具体的对该空间关系(例如:“邻近” Nearby 或Neighborhood)的概念的内涵和外延没有具体的统一的认识。 尽管如此,人们还是认为GIS空间关系主要分为拓扑关系、顺序关系、度量关系三大类。拓扑空 间关系是指的是拓扑变换(旋转、平移、缩放等)下保持不变的空间关系,即拓扑不变量,如空间目标的相邻和连通关系,以及表示线段与面域的穿过(Pass throug h)等。顺序关系描述目标在空间中的某种排序,如前后左右、东南西北等。度量关系是用某种度量空间中的度量来描述空间目标间的关系,如目标间的空间距离。Egenho fer曾经指出空间关系(或空间介词)表达了空间数据之间的一种约束关系,其中度量关系对于空间数据的约束最为强烈,而顺序关系次之,拓扑关系最弱。度量关系属于定量 关系,而拓扑与顺序关系属于定性关系,但定量与定性之间不是绝对的,是可以相互转换的。

由于拓扑空间关系在GIS空间数据组织、分析、查询等方面起着十分重要的作用 ,人们对空间拓扑关系进行了大量的研究,已取得了较大的进展与应用。OGC已经采用了维数扩展的9元组模型(9-Intersection Modal)作为其简单几何模型(Simple Geometry Modal)空间特征中空间关系的描述,并得到了八组基本的空间关系:

T = {Disjoint,Meet,Overlap,CoVers,Contains,Equal,Covered_By,Inside}

随着GIS空间关系研究和应用的深入,人们发现空间目标之间还存在着其他的空间关系,如相离关系(Disjoint)、空间邻接关系(Spatial adjacency)、还存在靠近(close 、near-to)等模糊空间关系(Fuzzy spatial relationship)、穿越与进入等反映实体运动状态的空间关系、以及实体之间的不确定性空间关系。

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