空間方向相似性二元組模型度量方法

龔 希，謝 忠，周 林，何占軍

1. 中國地質大學(武漢)地理與信息工程學院，湖北 武漢 430074; 2. 湖北第二師范學院計算機學院，湖北 武漢 430074; 3. 國家地理信息系統工程技術研究中心，湖北 武漢 430074

空間相似性度量對空間信息的檢索、融合與數據挖掘至關重要[1]。廣義上的空間相似性指根據特定內容和比例尺對空間的匹配和排序，涉及空間對象幾何屬性、對象間的空間關系等多種因素[2]。其中，方向關系作為一類重要的空間關系，在空間相似性度量研究中引起廣泛關注[3-6]，方向關系的相似性度量不僅對矢量空間數據的檢索[7-8]、查詢[9-10]、匹配[11-12]、質量評估[13]等任務提供重要依據，在遙感影像檢索[14-15]任務中也有應用。

現階段方向關系模型可分為定性模型和定量模型兩大類。定性方向關系模型中，經典的三角模型[16]、MBR模型[17]、一維間隔模型[18]等為早期空間推理提供重要支撐，其相關理論為后續定性方向關系模型的發展奠定了基礎，并產生了諸多改進模型。文獻[19]在以點、線、面為參照目標的空間目標間建立方向關系描述的3層模式結構，實現更細致準確的方向關系描述。文獻[20]針對目標對象與參照對象的外接矩形相交或位于其內時的方向關系，提出了一種可表達與參照對象外接矩形內部有關信息的細節方向關系表達模型。以上定性方向關系模型實現不同復雜程度的方向關系表達，對空間方向關系推理具有重要意義，但方向關系間的相似性度量依賴于定量方向關系模型完成，無法通過定性模型實現。……