[發明專利]基于拓撲參考的模糊目標空間方向關系確定方法

在審

• 申請號: 201811167114.X
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109376774A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 韓文軍;劉海波;張濟勇;唐雪華;孫小虎;張蘇;劉首文;穆偉光;張亞平;于高;陳穎;蒲潔;趙雨;戴艷;姚春靜
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國網湖北省電力有限公司;武大吉奧信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N5/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明給出一種基于拓撲參考的模糊目標空間方向關系確定方法，包括：步驟一、基于模糊數學的模糊目標定義，根據空間目標的特性來分析選擇最適合于空間目標定義的模糊目標定義模型；步驟二、根據所選擇模糊空間目標的定義，對剛性目標的方向關系拓撲參考進行拓展，定義基于模糊參考目標的模糊拓撲空間劃分方法；步驟三、在模糊方向關系拓撲參考基礎上，針對不同類型的參考目標和源目標情況，構建定義方向關系的定性、模糊描述模型本發明在模糊數學基礎上，基于方向關系的拓撲參考，定義了模糊目標的方向關系動態模糊拓撲劃分，進而建立了模糊對象間的方向關系定定性描述模型。新模型不僅用動態模糊處理的方法實現了模糊目標邊界的表達，而且在定性方向關系描述結果中反映了模糊參考目標的拓撲劃分模糊性，有效提高了模糊描述的精確性。

技術領域

本發明涉及地理信息系統領域，尤其涉及一種基于拓撲參考的模糊目標空間方向關系確定方法，可以在遙感、制圖、空間推理等領域應用。

背景技術

定性方向關系利用模糊的方向關系定位參考(如東南西北等)定義空間目標間的相對位置，不僅被廣泛應用于人們日常生活中的目標定位，也是智能空間信息處理等領域的重點研究內容，被廣泛應用于空間查詢、空間推理、智能定位信息服務等多個領域，是近年來智能空間信息科學的重點研究內容。

提高方向關系描述模型描述精度的關鍵在于如何準確合理地反映定性方向關系不確定性特征。定性方向關系的不確定性首先表現為定性方向關系概念自身的不確定性。一方面，方向關系的定位參考系不是唯一的，包括絕對方向參考(東南西北)和相對方向參考(左右前后)等。此外，在不同的拓撲空間中，方向關系參考有所不同，這是由拓撲關系對于方向關系的約束關系所引起的(唐雪華,秦昆,孟令奎.基于拓撲參考的定性方向關系矩陣描述模型[J].測繪學報,2014，43(4):396-403)。空間數據不確定性是導致方向關系不確定性的另一因素。空間數據的不確定性包括能精確定義對象的不確定性和不能精確定義對象的不確定性兩大類(Klir G.J.and Yuan B.Fuzzy sets and fuzzy logic:theory andapplications[M].Englewood Cliffs,Prentice-Hall,1995)。能夠精確定義的對象的不確定性主要由隨機誤差(如測量誤差)導致，如行政區劃的劃分等；不能夠精確定義對象的不確定性除了隨機誤差以外，還包含了由于概念定義的模糊性導致的不確定性，如森林對象的劃分等。本發明重點研究解決后一種不確定目標，即模糊目標的方向關系描述。

空間目標的模糊性由空間目標連續分布的特征導致，如地形的分布、空氣污染物的分布及商業區的劃分等。模糊目標方向關系描述，首要任務是要解決模糊空間目標的邊界、內部和外部的拓撲定義和劃分問題，其中，模糊區域邊界的劃分和描述是重點。模糊對象的描述方法包括基于模糊集、基于粗糙集和基于明確邊界等三大類(Pauly A.andSchneider M.Vague spatial data types,set operations,and redicates[C].8thEast-European Conf.on Advances in Databases and Information Systems,2004,379-392)。由于粗糙集的本質是用精確的邊界來擬合模糊邊界，因此，現有模糊邊界描述方法可以劃分為模糊邊界精確化方法、模糊數學方法及其它模型等三大類。

(1)模糊邊界精確化方法