矢量GIS中模糊地理区域地理信息不确定性的研究
【摘要】:
区域是GIS的基本单元之一,对于区域的分析在GIS分析中占有相当大的比重。但是这类实体在抽象描述为GIS的空间目标时难以避免地会带有一定程度的不确定性,这种不确定性指的是在进行抽象描述时随之产生的误差、不精确性、模糊性和含混性等不确定性因素。然而,对于地理信息不确定性的研究却是相当必要的,因为它在很大程度上决定了GIS中对于地理实体的表达和分析的精确程度,所以对于地理信息不确定性的研究是GIS基础理论中一个重要的研究方面。
现实世界中的区域型地理实体大致可以分为两类:有明确空间范围的地理区域和无明确空间范围的地理区域。
对于有明确空间范围的地理区域,其不确定性主要来自于定位区域边界时的随机误差,可以通过研究并总结出其误差模型来给出这类区域实体的不确定性模型。然而现实世界中也存在大量的无明确空间范围的模糊地理区域,这类区域的边界往往难以测定,其不确定性也因为源自很多方面而难以控制,但是这类区域在GIS分析中却也是相当重要的,所以必须研究模糊地理区域的不确定性并给出合理的位置和属性不确定性模型。
因此,本论文基于矢量GIS,利用模糊数学、测量平差等知识,主要研究了如何建立模糊地理区域的位置和属性不确定性模型以及在建立地理信息不确定性模型后如何进行和模糊地理区域相关的空间拓扑关系分析。本论文首先对模糊地理区域建立合理的数学模型和空间表达,然后拓展建立确定性地理区域的位置不确定性模型的方法建立模糊地理区域的位置不确定性模型,接着本论文讨论了如何建立模糊地理区域的属性不确定性模型,在建立了模糊地理区域的位置和属性不确定性模型的基础上本论文讨论了如何进行和模糊地理区域相关的空间拓扑关系分析,最后本论文给出了建立模糊地理区域的位置和属性不确定性模型的实际算例。
【关键词】:不确定性模型 模糊地理区域 拓扑关系 【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P208
【目录】:
- 第1章 绪论8-12
- 1.1 模糊地理区域的地理信息不确定性以及国内外研究现状8-10
- 1.1.1 地理信息不确定性8-9
- 1.1.2 模糊地理区域的地理信息不确定性9
- 1.1.3 国内外研究现状9-10
- 1.2 本论文研究的主要内容、目的和意义10-12
- 1.2.1 本论文研究的主要内容10
- 1.2.2 本论文研究的目的和意义10-12
- 第2章 模糊地理区域的数学模型及空间表达12-16
- 2.1 模糊地理区域的数学模型12-13
- 2.1.1 矢量GIS对象数学模型的经典集合方法12
- 2.1.2 模糊地理区域数学模型的模糊集合方法12-13
- 2.2 模糊地理区域的空间表达13-16
- 第3章 模糊地理区域的位置不确定性模型16-39
- 3.1 确定性地理区域的位置不确定性模型16-24
- 3.1.1 单一确定性地理区域边界线元的位置不确定性模型16-21
- 3.1.2 确定性地理区域的位置不确定性模型21-24
- 3.2 模糊地理区域的位置不确定性模型24-39
- 3.2.1 单一模糊地理区域边界线元的位置不确定性模型25-34
- 3.2.2 模糊地理区域的位置不确定性模型34-39
- 第4章 模糊地理区域的属性不确定性模型39-50
- 4.1 模糊地理区域属性不确定性的来源39-40
- 4.2 模糊地理区域属性不确定性的度量40-43
- 4.3 对于存在的两个问题的探讨43-50
- 4.2.1 问题一:d_p值在极限情况下的取值问题43-45
- 4.2.2 问题二:属性点和模糊地理区域边界线的归属问题45-50
- 第5章 模糊地理区域的空间拓扑分析50-63
- 5.1 模糊地理区域的空间拓扑关系描述——扩展9交模型50-51
- 5.2 单一点位和模糊地理区域的空间拓扑关系51-53
- 5.3 单一线元和模糊地理区域的空间拓扑关系53-54
- 5.4 确定性地理区域和模糊地理区域的空间拓扑关系54-57
- 5.5 模糊地理区域和模糊地理区域的空间拓扑关系57-63
- 第6章 算例分析63-77
- 6.1 算例1——建立模糊地理区域的位置不确定性模型63-70
- 6.1.1 初始起算数据63-64
- 6.1.2 选取参考点64-66
- 6.1.3 求解各顶点以及参考点的点位误差椭圆66-68
- 6.1.4 求解模糊地理区域的点位误差环带的边界线方程68-70
- 6.2 算例2——建立模糊地理区域的属性不确定性模型70-77
- 6.2.1 初始起算数据70-71
- 6.2.2 情况(1)的求解71-73
- 6.2.3 情况(2)的求解73-77
- 结论77-80
- 致谢80-81
- 参考文献81-84
- 附录一84
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