基于代数拓扑的地理空间多特征表达与分析计算统一数据模型及方法研究

基本信息
批准号:41601429
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:19.00
负责人:王永志
学科分类:
依托单位:江西理工大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:敖建锋,肖海平,康念坤,刘鹏彧,杨路生,赵慧
关键词:
多特征表达代数拓扑三维空间数据模型三维空间分析地学分析与计算
结项摘要

How to construct a three-dimensional spatial data model that supports both geospatial multi-features representation and analysis calculation, which is a key technology for the 3D GIS to support geo-analysis and computation. This project proposal takes advantage of the algebraic topology to do the research of the theory and method of 3D GIS, and tries to construct a unified data model of geospatial multi-features representation and analysis computations based on the algebraic topology, and then explore the implementation method of typical spatial analysis and computing operations of 3D GIS. Based on the cellular homology and cellular homotopy theory of the algebraic topology, the formal definition of geospatial objects is researched, and then the unified representation of multi-features information of geospatial objects such as geometry, topology, attributes and semantic is achieved. Through the research of abstracting analysis method of geospatial objects based on algebraic topology, the conceptual structure of the unified data model is designed. Making use of cellular complex chain and its operators of algebraic topology, the three-dimensional spatial data storage structure of the unified data model is realized, and then typical 3D GIS spatial analysis and computation operations method are achieved, such as three-dimensional spatial entities Boolean operations and three-dimensional space mesh discretization. This project has important significance in improving the theory and method of 3D GIS and its ability to solve practical geographic problems.

如何构建可以同时支持地理空间多特征表达与分析计算的三维空间数据模型,是三维GIS支持地学分析与计算的关键技术。本项目将代数拓扑引入到三维GIS理论与方法研究中,构建基于代数拓扑的地理空间多特征表达与分析计算统一数据模型,并探索典型三维GIS空间分析与计算操作的实现方法。以代数拓扑中胞腔同调和胞腔同伦理论为依据,研究基于代数拓扑的地理空间对象形式化定义方法,实现地理空间对象几何、拓扑、属性和语义等多特征信息的统一描述与表达;通过研究基于代数拓扑的地理空间对象抽象分析方法,实现统一数据模型的概念结构设计;利用代数拓扑中胞腔复形链及其操作算子,实现统一数据模型的三维空间数据存储结构,并探索基于代数拓扑的三维空间实体间布尔运算与三维空间网格离散等典型三维GIS空间分析与计算操作的实现方法。研究成果对完善三维GIS的理论与方法、提高其解决实际地理问题的能力等方面有重要意义。

项目摘要

为了增强三维GIS支持地学分析与计算的能力,项目组将代数拓扑引入到三维GIS理论与方法研究中,构建了基于代数拓扑的地理空间多特征表达与分析计算统一数据模型,并探索了典型三维GIS空间分析与计算操作的实现方法。项目组提出了基于代数拓扑的地理空间对象形式化定义方法,实现地理空间对象几何、拓扑、属性和语义等多特征信息的统一描述与表达;在此基础上,项目组利用代数拓扑中胞腔复形链及其操作算子,实现了统一数据模型的三维空间数据存储结构,并完成了基于代数拓扑的三维空间实体间布尔运算与三维空间网格离散等典型三维GIS空间分析与计算操作的实现方法。为了验证方法的正确性和有效性,进一步研究了基于能量算子的三维空间实体模型简化和细分方法,在此基础上,实现了顾及多结构特征约束的建筑物三维激光点云立面特征提取方法,取得了较好的科研成果。本项目的研究成果,对完善三维GIS的理论与方法、提高其解决实际地理问题的能力等方面有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015

相似国自然基金

1

共形几何代数框架下时空拓扑关系的统一表达与计算方法研究

批准号:41471313
批准年份:2014
负责人:张丰
学科分类:D0114
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

基于几何代数的时空统一数据模型构建理论与方法

批准号:41231173
批准年份:2012
负责人:闾国年
学科分类:D0114
资助金额:305.00
项目类别:重点项目
3

基于几何代数的多维统一空间关系计算模型及并行化方法

批准号:41171300
批准年份:2011
负责人:袁林旺
学科分类:D0114
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

基于几何代数的动态拓扑关系表达与自适应计算模型

批准号:41601417
批准年份:2016
负责人:罗文
学科分类:D0114
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目