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基于方向关系组合模型的空间查询方法技术

技术编号:40558385 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-05 19:20
本发明专利技术公开一种集成锥形模型、矩阵模型和Voronoi图模型优势的方向关系组合模型,并基于该模型实现了方向关系查询。首先,为了能够集成不同模型的优势,将方向关系分为外部方向关系和内部方向关系;然后,组合锥形模型和矩阵模型实现外部方向关系查询,以兼顾空间对象的大小和相互之间的距离对方向关系的影响;最后,使用Voronoi图模型进行内部方向关系查询,以顾及空间对象的形状对方向关系的影响。实验结果表明,组合模型在方向关系查询中具有良好的适用性和可行性,能够有效克服锥形模型和矩阵模型存在的缺陷,提高方向关系查询的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间方向查询领域,更具体地说是涉及一种基于方向关系组合模型的空间查询方法


技术介绍

1、方向关系是人们用于描述地理空间的基本空间关系之一,也是空间信息科学研究的重要内容。将方向关系的定性描述作为查询条件,即方向关系查询,不仅符合人们空间认知的需求,而且有助于提高空间查询的效率。方向关系查询作为一种重要的地理信息检索方法,目前已被广泛地应用于数据挖掘、智能推理、地图导航、多尺度数据处理等领域。

2、在方向关系查询过程中,需要借助一定的模型对空间对象之间的方向关系进行计算。现有的代表性方向关系模型主要包括2d-string模型、矩形模型、统计模型、锥形模型、矩阵模型和voronoi图模型。其中,2d-string模型和矩形模型属于方向关系的近似表达模型,在方向关系查询中很少使用;统计模型可以精确计算空间对象之间的方向关系,但该模型是一种定量模型,不能用于定性方向关系查询。voronoi图模型能够准确描述空间对象之间的定性方向关系,但因计算复杂,导致其可查询性较差;与之相比,锥形模型和矩阵模型计算简单、可查询性好,常被用于方向关系查询,但由于二者忽略了空间对象的大小、形状、以及相互之间的距离对方向关系的影响,容易造成查询结果出现偏差。然而,这3类模型在方向关系判断上具有一定的互补性。(1)锥形模型对空间的锥形划分,忽略了参考对象的大小对方向关系的影响,当目标对象位于参考对象的mbr外部时,容易导致不合理的方向关系判断结果;与之相比,矩阵模型对空间的矩形划分,则较好地顾及了参考对象的大小对方向关系的影响。(2)矩阵模型对空间的矩形划分,忽略了参考对象与目标对象之间的距离对方向关系的影响,当目标对象位于参考对象的mbr外部时,容易产生不合理的方向关系判断结果;与之相比,锥形模型对空间的锥形划分,则较好地顾及了参考对象与目标对象之间的距离对方向关系的影响。(3)锥形模型和矩阵模型分别使用点和矩形代替参考对象计算方向关系,忽略了参考对象的形状对方向关系的影响,当目标对象位于参考对象的mbr内部时,难以对方向关系做出合理的判断;与之相比,voronoi图模型通过构建空间对象之间的voronoi图计算方向关系,有效地顾及了参考对象的形状对方向关系的影响,能够给出合理的方向关系判断结果。

3、鉴于此,本专利技术拟以参考对象的mbr为界,将空间划分为外部和内部2个方向区域,从而构建能够集成锥形模型、矩阵模型和voronoi图模型各自优势的方向关系组合模型(简称组合模型),并基于该模型实现方向关系查询,以有效克服锥形模型和矩阵模型存在的缺陷,提高查询的准确性。


技术实现思路

1、本专利技术提出一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,为了能够集成不同模型的优势,将方向关系分为外部方向关系和内部方向关系;组合锥形模型和矩阵模型实现外部方向关系查询,以兼顾空间对象的大小和相互之间的距离对方向关系的影响;并使用voronoi图模型进行内部方向关系查询,以顾及空间对象的形状对方向关系的影响。本专利技术主要包括建立外部和内部方向区域、构建外部方向片、构建内部方向voronoi图、统一描述外部和内部方向关系、基于组合模型的方向关系查询方法五部分。

2、本专利技术通过建立外部和内部方向区域,对锥形模型、矩阵模型和voronoi图模型进行了组合,并在其基础上实现了方向关系查询,能够充分顾及空间对象的大小、形状、以及相互之间的距离对方向关系的影响,较好地克服了锥形模型和矩阵模型在方向关系查询中存在的缺陷;能够集成锥形模型、矩阵模型和voronoi图模型的优势,对外部和内部方向关系进行统一查询,有效地提高了方向关系查询的准确性。

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【技术保护点】

1.一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,包括建立外部和内部方向区域、构建外部方向片、构建内部方向Voronoi图、统一描述外部和内部方向关系、基于组合模型的方向关系查询方法五部分:

2.根据权利要求1所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤S1到S2,将空间划分为外部和内部2个方向区域。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤S3到S6,在外部方向区域通过锥形方向片和矩形方向片的组合运算构建新的方向片(即外部方向片),集成二者的优势对外部方向关系进行计算。

4.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤S7到S9,构建内部方向Voronoi图。

5.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3或权利要求4所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤S10,组合锥形模型、矩阵模型和Voronoi图模型,统一描述外部和内部方向关系。

【技术特征摘要】

1.一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,包括建立外部和内部方向区域、构建外部方向片、构建内部方向voronoi图、统一描述外部和内部方向关系、基于组合模型的方向关系查询方法五部分:

2.根据权利要求1所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤s1到s2,将空间划分为外部和内部2个方向区域。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种基于方向关系组合模型的空间查询方法,其特征在于,在步骤s3到s6,在外部方向区域通过锥形方...

【专利技术属性】
技术研发人员:王中辉崔洁李馨涵
申请(专利权)人:兰州交通大学
类型:发明
国别省市:

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