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在地理信息系统中,空间关系的理论研究一直倍受重视,其直接影响着地理信息系统的设计、开发和应用。而随着对空间关系研究的不断深入,传统的空间关系计算方法和模型因其自身理论缺陷,无法满足新时期对地理空间中地理对象间空间关系计算的完备性要求。因此,针对地理对象间存在的空间关系设计出更为合理的空间关系计算策略和计算方法,构建适合的空间关系计算方法与模型成为解决空间关系计算问题的重要发展趋势。 为了克服现有空间关系的计算方法和模型所存在的不足,本文在全面的分析和比较了现有空间关系计算模型的优缺点的基础之上,引入面向对象理论,将空间关系的计算目标进行对象化处理。根据Voronoi图其本身图形结构所具有的良好的几何特性,结合模糊思想,对基于活像素的主动生长技术所生成的Voronoi图进行模糊处理,得到改进后的研究空间中空间对象的模糊Voronoi图。提出了基于模糊 Voronoi图的面向对象空间关系计算的代数方法。具体研究内容如下: (1)对现有的用于计算空间关系的方法与模型进行了综合分析,将传统的空间关系的计算方法和模型依据其本质(基于将计算目标(地理实体)是否分解)分为三类并详细的对每种计算模型的优缺点进行了论述。 (2)引入面向对象理论,将空间关系的计算目标(地理实体)进行对象化处理。将地理实体抽象为空间对象并给出其定义和特征。从面向对象的对象组织结构、类组织方式和总体框架三个方面对引起空间关系的地理对象的空间数据进行组织处理。 (3)以Voronoi图基本概念和特征为基础,运用基于活像素的主动生长技术完成对研究空间中空间对象的Voronoi图构建。结合模糊思想,对基于活像素的主动生长技术生成的Voronoi图进行模糊处理,得到改进后的研究空间中空间对象的模糊Voronoi图。 (4)直接利用空间对象目标整体对空间对象之间的空间关系进行讨论;用模糊Voronoi图区域替代空间对象的“补”,缩小了空间对象“补”的范围,在实际应用中便于操作;引入多集合算子,给出了基于模糊Voronoi图的面向对象空间关系计算的代数方法,并从代数方法、计算策略、理论分析和特点等方面对该方法进行系统的论述。 基于模糊Voronoi图的面向对象空间关系计算方法直接利用空间对象整体,以模糊Voronoi图作为空间对象的外部,在保留了原有空间关系计算方法与模型优点的同时又克服了其缺点,为空间对象的空间关系计算提供了一个比较全面的计算框架。