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针对主方向关系推理中的合成与取反运算，利用矩形代数及区间代数理论，提出了基于MBR（Minimum Bounding Rectangles）主方向关系与矩形代数关系相结合的新模型，利用矩形代数理论实现了基于物体MBR主方向关系的表述问题，同时给出了主方向关系推理中的基本运算，并证明了理论的正确性．通过将物体方向关系和矩形代数的有机结合，利用矩形代数良好的计算性质可以为以后的主方向空间推理以及一致性检验提供更为简便快捷的算法．