第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2空间关系的特征和分类 2
1.2.1空间关系的特征 2
1.2.2空间关系的分类 2
1.3空间关系的研究概况 3
1.4空间关系的应用 5
1.4.1空间关系与空间推理 5
1.4.2空间关系与空间查询 6
1.4.3空间关系与空间分析 7
1.5本书的内容组织 8
参考文献 9
第2章 空间关系的理论基础 14
2.1引言 14
2.2空间认知基础 14
2.2.1认知科学 14
2.2.2地理空间认知 15
2.3空间集合运算 16
2.3.1经典集合定义及运算 17
2.3.2空间集合定义及运算 17
2.3.3空间集合运算结果的定量表达 19
2.4矢量与栅格空间中的拓扑基础 22
2.4.1拓扑学基本概念 22
2.4.2空间目标的拓扑特性 24
2.4.3矢量空间中的拓扑特性 24
2.4.4栅格空间中的拓扑特性 28
2.5图论基础 30
2.5.1基本概念 31
2.5.2图的遍历 32
2.6本章小结 33
参考文献 33
第3章 空间目标的基本拓扑关系 36
3.1引言 36
3.2拓扑关系的描述方法 36
3.3基于目标分解的拓扑关系模型 37
3.3.1 4交模型 37
3.3.2 9交模型 39
3.3.3基于维数扩展的9交模型 40
3.3.4基于Voronoi图的9交模型 40
3.3.5基于宽边界的9交模型 41
3.3.6拓扑关系细节模型 42
3.4基于目标整体的拓扑关系模型 43
3.4.1区间关系模型 43
3.4.2基于逻辑的RCC模型 44
3.4.3鸡蛋-蛋黄模型 45
3.4.4空间代数模型 45
3.5基于混合方法的拓扑关系模型 46
3.5.1 4交差模型 46
3.5.2基于模糊区域的4交差模型 50
3.6基本模型的比较与分析 50
3.7本章小结 52
参考文献 52
第4章 空间目标的层次拓扑关系 55
4.1引言 55
4.2线目标间的层次拓扑关系 55
4.2.1线目标间基本拓扑关系层次描述 55
4.2.2线目标间复合拓扑关系层次描述 58
4.2.3线目标间拓扑关系的完备性分析 63
4.2.4线目标间拓扑关系的应用算例 64
4.3线与面目标间的层次拓扑关系 65
4.3.1线与面目标间基本拓扑关系的层次分类及描述 66
4.3.2线与面目标间复合拓扑关系的层次分类及描述 70
4.3.3线与面目标间拓扑关系描述方法的分析与讨论 72
4.3.4线与面目标间拓扑关系的应用算例 73
4.4面目标间的层次拓扑关系 74
4.4.1简单面目标间基本拓扑关系的层次描述 74
4.4.2简单面目标与带孔洞面目标间的基本拓扑关系层次描述 75
4.4.3简单面目标间复合拓扑关系的层次描述 79
4.4.4面目标间拓扑关系的应用算例 85
4.5本章小结 86
参考文献 87
第5章 空间目标的方向关系 88
5.1引言 88
5.2方向关系的基本特性与表达形式 88
5.2.1方向关系的基本特性 88
5.2.2方向关系的表达形式 89
5.3方向关系定性模型 90
5.3.1锥形模型 90
5.3.2投影模型 91
5.3.3 2D String模型 92
5.3.4四半无限区域模型 93
5.3.5 5交模型 94
5.3.6细节方向关系模型 94
5.4方向关系半定量模型 95
5.4.1方向关系矩阵模型 95
5.4.2方向组模型 97
5.5方向关系定量模型 98
5.5.1方向关系统计建模策略 98
5.5.2以点为参考目标的方向关系 98
5.5.3以线为参考目标的方向关系 101
5.5.4以面为参考目标的方向关系 103
5.5.5方向关系的分布中心趋势 104
5.5.6实验分析 106
5.6模型的比较与分析 108
5.6.1距离参数 109
5.6.2形状参数 109
5.7本章小结 110
参考文献 110
第6章 空间目标的距离关系 113
6.1引言 113
6.2空间基本单元间的距离关系 113
6.2.1欧氏空间中点目标间的距离关系 113
6.2.2栅格空间中像元间的距离关系 114
6.2.3球面距离 115
6.3距离关系的定性模型 117
6.3.1距离关系的自然语言描述 117
6.3.2 k阶邻近距离 118
6.4距离关系的定量模型 120
6.4.1扩展的欧氏空间距离 120
6.4.2 Hausdorff距离 121
6.4.3各种扩展的Hausdorff距离 123
6.4.4 Frechet距离 125
6.4.5旋转函数距离 126
6.4.6各种空间距离的比较分析 126
6.4.7空间距离的应用算例 128
6.5本章小结 132
参考文献 132
第7章 空间关系集成描述方法 135
7.1引言 135
7.2拓扑关系与度量参数的集成描述方法 135
7.2.1点/点、点/线、点/面目标间度量参数的集成描述 135
7.2.2线/线目标间度量参数的集成描述 137
7.2.3线/面目标间度量参数的集成描述 139
7.2.4面/面目标间度量参数的集成描述 141
7.3线目标间空间关系的集成描述方法 144
7.3.1线目标间各种关系信息的空间认知 144
7.3.2线目标间各种认知空间关系信息的描述 145
7.3.3线目标间各种局部空间关系信息的集成描述 147
7.3.4线目标间空间关系信息集成描述方法的比较分析 149
7.3.5线目标间空间关系信息集成描述的应用分析 151
7.4线与面目标间空间关系的集成描述方法 152
7.4.1线与面目标间各种关系信息的空间认知 152
7.4.2线与面目标间各种认知空间关系信息的描述 153
7.4.3线与面目标间各种局部空间关系信息的集成描述 154
7.5面目标间空间关系的集成描述方法 155
7.5.1面目标间各种空间关系信息的描述 155
7.5.2面目标间各种空间关系信息的集成描述 156
7.5.3面目标间各种空间关系集成描述实现 158
7.6本章小结 159
参考文献 159
第8章 自然语言空间关系 162
8.1引言 162
8.2自然语言空间关系谓词与量词的分类 162
8.2.1拓扑关系自然语言描述谓词分类 162
8.2.2方向关系自然语言描述谓词分类 163
8.2.3距离关系自然语言描述谓词分类 164
8.2.4空间查询语言中修饰谓词的量词分类 165
8.3自然语言空间关系拓扑谓词的层次特征 166
8.3.1自然语言空间关系中的语义变体 166
8.3.2自然语言空间关系拓扑谓词的层次性 168
8.4自然语言空间关系的形式化描述 170
8.5自然语言空间关系查询设计与实现 175
8.5.1自然语言空间关系查询句式解析 175
8.5.2自然语言空间关系查询整体系统设计 176
8.5.3空间查询实例 176
8.6本章小结 178
参考文献 178
第9章 多维动态空间关系 180
9.1引言 180
9.2三维空间关系 180
9.3时空关系 182
9.3.1时态关系 182
9.3.2动态空间关系 183
9.4本章小结 185
参考文献 185