当代社会对海洋的研究利用开发已成为热点,如何认识海洋地形地貌是其重大基础性课题。相对于陆地,海底是一个广袤而陌生的新领域。地理信息系统是有关空间地理信息采集、管理、分析、表达与应用的跨学科的综合性新型学科。如何从现有海洋测绘技术所获取的原始空间数据和历史遗存各种描述性资料准确分析,实现从计算机的角度理解海底地形,还原准确的三维地理空间模型是具有很强理论技术挑战性的任务。 概括来说,海洋地理信息系统(Marine GIS)的建立有以下几个方面的难点:1、空间数据和属性数据关联的不确定性,2、海量数据,3、数据多分辨率等,这些给现行传统GIS从理论到技术都提出了挑战。 超图(Hypergraph)是图的更一般形式,它提出基于有限集合构建边和顶点,由对偶超图可得出顶点和边可互换的概念,基于超图的数据结构(Hypergraph Based Data Structure,HBDS)理论提出层次和非层次关系、超关系等。这为建立海洋三维数据模型、解决海洋GIS问题提供了可能。 本文是“一种基于超图(Hypergraph)方法的海洋三维模型”自然科学基金项目的一部分,在研究前一阶段已经提出的概念逻辑模型的基础上,进一步分析海底地形,探讨其中的超关系规则,对局部区域构建地形超图对象;同时,为更好的理解海底地形,提出了基于特征点邻域逻辑图关系和特征线邻域基于超关系的特征提取思想,做了具体相关的地形特征提取程序开发,探讨新的更好的特征提取方法和为超图模型的物理实现和超图空间数据库做准备工作。 最后,对进一步的研究方向如利用数学形态学、多分辨率结合提取地形特征,基于超图的空间数据挖掘等进行了简要的讨论,为后续研究工作继续准备。