GIS表示拓扑关系的九元组

GIS表示拓扑关系的九元组

2016-05-14 作者: zhangxiang 浏览: 4706 次

摘要: 在四元组基础上,Egenhofer将此扩展到九元组,即空间拓扑关系可 由两实体的边界((\partial A)、(\partial B))、内部((A^0)、(B^0))和外部((A^{-1}) ,(B^{-1}))三部分相交构成的3×3九元组来决定,即A的内...

在四元组基础上,Egenhofer将此扩展到九元组,即空间拓扑关系可 由两实体的边界((\partial A)、(\partial B))、内部((A^0)、(B^0))和外部((A^{-1}) ,(B^{-1}))三部分相交构成的3×3九元组来决定,即A的内部((A^0))、边界((\partial A))和外部((A^{-1}) )与B的内部((B^0))、边界((\partial B))和外部((B^{-1}))之间的交,可表达为:

九交模型所描述的拓扑关系如图:

考虑取值有空(0)和非空(1),可以确定有种2^9 =512种二元拓扑关系。对于嵌在R2中的二维区域,有八个关系是可实现的,并且它们彼此互斥且完全覆盖。这些关系为:相离(disjoint)、相接(meet)、交叠(overlap)、相等(equal)、包含(contain)、在内部(inside)、覆盖(cover)和被覆盖(covered by)。如图

图中显示了如何使用九交矩阵来表示拓扑关系。例如,在九交模型中,相离关系可以用图中左上角的布尔矩阵表示。0值说明interior (A) 与interior (B) 或boundary (B) 没有公共点。类似地,interior (B) 与boundary (A) 没有公共点,boundary (A) 与boundary (B)也没有公共点。

在二维简单空间目标间拓扑关系描述方面,用9元组区分出了8种面/面、19种线/面、3种点/面、33种线/线、3种线/点、2种点/点关系。

就复杂目标间拓扑关系而言,一些学者用9元组研究了如带洞的面域、自相交的线、离散空间中面状目标之间的拓扑关系、组合区域间的拓扑关系等。

一些学者对三维拓扑关系描述进行了研究。Simon Pigot等将二维拓扑空间关系描述框架进行了扩展,对多维空间实体间的拓扑空间关系的描述进行了研究。

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