چارچوب کاربردی جغرافیایی برای روابط جهت دار
خلاصه
کلید واژه ها:
روابط جهتی ؛ چارچوب های مرجع ؛ پردازش پرس و جو جغرافیایی
1. معرفی
2. اطلاعات پس زمینه
2.1. مدل 5 تقاطع
یک رابطه تصویری سه تایی موقعیت یک جسم اولیه A را نسبت به چارچوب مرجعی که توسط دو ناحیه دیگر B و C ساخته شده است را بیان می کند . در مدل 5 تقاطع، چارچوب مرجع حول دو منطقه مرجع B و C همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، ساخته شده است . ناحيه B را شيء مرجع اول ( RO 1 ) و ناحيه C را شيء مرجع دوم ( RO 2 ) مي نامند. یک جهت از RO 1 به RO 2 وجود داردکه برای تعیین نام مناطق ضروری است. از این رو، پنج ناحیه ساخت و ساز قبل ( B ، C )، بین ( B ، C )، بعد ( B ، C )، سمت چپ ( B ، C )، و سمت راست ( B ، C ) نامیده می شوند. اجازه دهید ماتریس زیر را از تقاطعات خالی/غیر خالی یک منطقه A با چنین پنج ناحیه در نظر بگیریم:
آ ∩سمت چپ ( B , C ) | ||
آ ∩قبل از ( B , C ) | آ ∩بین ( B , C ) | آ ∩بعد از ( B , C ) |
آ ∩رایت ساید ( B , C ) |
2.2. چارچوب های مرجع
در چارچوب جغرافیایی مرجع، اشیاء مرجع B و C از مدل 5 تقاطع با اولین شی مرجع و خط شمالی معمولی مطابقت دارد که در شکل 4 نشان داده شده است . در این چارچوب، روابط جهتی شمال_از ، شرق_از، جنوب_از و غرب_از شناسایی می شوند. آنها را می توان به روابط 5 تقاطع با تابع تبدیل زیر برای چارچوب مرجع خارجی-جغرافیایی-متعارف شمال (EGN) نگاشت کرد. ΦEجین:
ΦEجین | |
r | r” |
شمال | بین |
شرق_از | سمت راست |
جنوب | قبل از |
غرب_از | سمت چپ |
بعد از |
-
c1.name از کشور AS c1، کشور AS c2 را انتخاب کنید
-
WHERE c2.name = "الجزایر" AND south_of(c1.the_geom, c2.the_geom);
به عنوان دومین نوع فرعی، اکنون چارچوب هندسی مرجع را مورد بحث قرار می دهیم. در این مورد، اشیاء B و C از مدل 5 تقاطع با دو طرف “پشت” و “جلو” جسم مرجع در شکل 5 مطابقت دارند . در این چارچوب، روابط جهت داخل، سمت راست، عقب، سمت چپ و جلو مشخص می شود. آنها را می توان با تابع تبدیل زیر برای چارچوب مرجع درونی-هندسی (IC) به روابط 5 تقاطع نگاشت کرد. Φمنسی:
Φمنسی | |
r | r’ |
داخل | بین |
سمت راست | سمت راست |
بازگشت | قبل از |
سمت چپ | سمت چپ |
جلو | بعد از |
-
SELECT b1.id از ساختمان AS b1، ساختمان AS b2
-
WHERE b2.name = "خانه من" و جلو (b1.the_geom,b2.the_geom) AND near(b1.the_geom, b2.the_geom);
آخرین چارچوب مرجعی که در مورد آن بحث می کنیم، چارچوب مرجع است. در این مورد، اشیاء B و C از مدل 5 تقاطع با موقعیت ناظر و شی مرجع در شکل 7 مطابقت دارند . در این چارچوب، روابط جهت دار جلو، سمت راست، چپ و پشت مشخص می شود. آنها را می توان به روابط 5 تقاطعی با تابع تبدیل زیر برای چارچوب مرجع deictic-allocentric (DA) نگاشت کرد. ΦDآ:
ΦDآ | |
r | r’ |
جلو | بین |
حق_از | سمت راست |
چپ_از | سمت چپ |
پشت | بعد از |
3. چارچوب برنامه
3.1. الزامات
-
روش Fi که تابع را پیاده سازی می کند Φشرح داده شده در بخش 2.2 ، که یک رابطه جهتی را به یک رابطه 5 تقاطع ترجمه می کند.
-
یک روش اول که می تواند بررسی کند که آیا یک رابطه جهت بین دو شی تأیید می شود یا خیر. احتمالاً، چندین رابطه نیز می تواند تأیید شود (به عنوان مثال، پشت:left_of ). به عنوان مثال، یک پرس و جو می تواند این شکل را داشته باشد: “آیا درخت در سمت چپ یا پشت ساختمان دانشگاه است؟”بولی test_rel = fr_of_ref.relate (درخت، دانشگاه، بعد از:left_of)از طرف دیگر، میتوان رابطه را با یک الگوی باینری با استفاده از روشهای مناسب patt2rel و rel2patt مشخص کرد، که ترجمه از یک رشته باینری به رابطه و بالعکس را تضمین میکند. مثلا:boolean test_rel = fr_of_ref.relate (درخت، دانشگاه، "00011")
-
روش دوم Relate قادر به برگرداندن تمام اشیایی است که در رابطه ای با یک شی معین هستند. این تابع را می توان برای جستجوی اشیاء از یک فروشگاه داده استفاده کرد و آنها را فیلتر کرد تا رابطه بیان شده در پرس و جو را تأیید کنند.
-
زیرنوع چارچوب مرجع؛
-
یک شی هندسی ، که بسته به چارچوب مرجع، معنای متفاوتی دارد (اساساً شیء سوم از رابطه سه تایی که در رابطه دوتایی صریح نیست).
-
مجموعه ای از Rs از تمام روابط ممکن که می توان با چارچوب مرجع استفاده کرد. هر رابطه را می توان به طور کامل بر اساس یک الگو تعریف کرد: Rs آرایه ای از رشته های دو بعدی است که شامل نام رابطه و الگوی آن است. به عنوان مثال، برای چارچوب مرجع دیکتیک-آلوسنتریک، Rs به صورت زیر خواهد بود:
-
Rs = رشته جدید [5][2];
-
Rs[0] [0] = "10000"؛
-
Rs[0] [1] = "جلو"؛
-
Rs[1] [0] = "01000"؛
-
Rs[1] [1] = "حق_از";
-
Rs[3] [0] = "00010"؛
-
Rs[3] [1] = "left_of";
-
[4] [0] = "00001"؛
-
Rs[4] [1] = "پشت";
توجه داشته باشید که در این چارچوب مرجع، یک رابطه از مدل 5 تقاطع (مرتبط با رابطه قبل (یا “00100”) استفاده نمی شود. -
-
تابع تبدیل Fi، که برای چارچوب مرجع deictic-Allocentric با تابع مطابقت دارد ΦDآشرح داده شده در بخش 2.2 .
-
مجموعه ای از توابع بولی که می تواند روابط فردی تعریف شده در چارچوب مرجع را محاسبه کند. این روابط دودویی هستند، یعنی بین دو شی با دسترسی به نمایش هندسی آنها عمل می کنند. اجازه دهید مثال زیر را در نظر بگیریم: “آیا درخت در سمت چپ دانشگاه با توجه به دیدگاه یک ناظر است؟”. برای تأیید این نوع درخواست، تابعی که باید فراخوانی شود left_of است که متدی از کلاس ForR_Deictic_Allocentric است . فراخوانی این روش به صورت زیر است:
test_rel بولی = fr_of_ref.left_of(درخت، دانشگاه)
3.2. معماری چارچوب
3.2.1. لایه ارائه
-
var protocol = new OpenLayers.Protocol.WFS({
-
نسخه: "1.1.0"،
-
srsName: "EPSG:4326"،
-
آدرس اینترنتی: " http://localhost:8080/geoserver/wfs ",
-
featureType: "feature_name",
-
geometryName: "the_geom"
-
})
-
var vecLayer =
-
new OpenLayers.Layer.Vector("Layer_name",{isBaseLayer: true});
3.2.2. لایه منطق کسب و کار
هنگامی که برخی از ویژگی های هندسی در لایه برداری مشتری انتخاب می شوند، داده های هندسی توسط لایه های باز به رشته هایی در قالب متن شناخته شده (WKT) تبدیل می شوند. سپس این رشته ها برای استفاده از آنها در محاسبه روابط جهت به سرور ارسال می شوند. خط زیر مثالی از نحوه بازیابی این داده ها از سرویس گیرنده در لایه منطق تجاری را نشان می دهد:
هندسه ها به اشیایی از کلاس org.postgis.Geometry تبدیل می شوند. این را می توان به راحتی به دست آورد زیرا سازنده کلاس اجازه می دهد تا اشیاء را از یک رشته در قالب WKT نمونه سازی کند. به عنوان مثال، برای ایجاد یک چند ضلعی از رشته ایجاد شده قبلی a Str ، باید از عبارت زیر استفاده کنیم:
-
ForR_Extrinsic_geographic_conventional_north geo_fr =
-
جدید ForR_Extrinsic_geographic_conventional_north ("Test"، "Extrinsic"، "Geographic"، "conventional_north"، North.getNorth(cStr));
3.2.3. لایه داده
4. ارزیابی چارچوب کاربردی
-
جغرافیای بولین : با این درخواست می توان بررسی کرد که آیا خانه ای در شمال، جنوب، غرب، شرق خانه دیگری قرار دارد یا خیر. نتیجه یک مقدار بولی است.
-
مجموعه جغرافیایی : تمام خانه هایی را که در شمال، جنوب، غرب، شرق یک خانه معین قرار دارند را مشخص می کند. نتیجه مجموعه ای از اشیاء است.
-
هندسی Boolean : با فعال کردن فیلتر می توان ساختمان هایی را که قسمت جلو و عقب بر روی آنها تعریف شده است، تجسم کرد. از این رو، می توان فهمید که ساختمانی در جلو ، راست ، چپ یا پشت ساختمان دیگر قرار دارد. داده برگشتی یک مقدار بولی است.
-
مجموعه هندسی : امکان شناسایی تمام ساختمان هایی که در جلو ، راست ، چپ و پشت ساختمان دیگری هستند را می دهد.
-
دیکتیک بولی : بر اساس موقعیت یک فرد، می توان بررسی کرد که خانه ای در سمت چپ ، راست ، جلو یا پشت خانه دیگر با توجه به دیدگاه در نظر گرفته شده است.
-
Collection Deictic : مانند deictic Boolean، اما تمام خانه هایی را که ویژگی ها را برآورده می کنند، بازیابی می کند.
4.1. چارچوب مرجع جغرافیایی
4.2. چارچوب هندسی مرجع
4.3. قاب مرجع دیکتیک
5. تست های کاربر از Application Framework
5.1. آماده سازی آزمون
5.2. نتایج آزمون
6. نتیجه گیری
منابع
- Egenhofer، MJ; Herring, JR طبقهبندی روابط توپولوژیکی دوتایی بین مناطق، خطوط و نقاط در پایگاههای اطلاعات جغرافیایی . گزارش فنی؛ گروه مهندسی نقشه برداری، دانشگاه مین: Orono، ME، ایالات متحده آمریکا، 1990; پ. 28. [ Google Scholar ]
- کلمنتینی، ای. Cohn، AG RCC*-9 و CBM*. در علم اطلاعات جغرافیایی، مجموعه مقالات هشتمین کنفرانس بین المللی، GIScience 2014، وین، اتریش، 24–26 سپتامبر 2014 ; داکهام، ام.، پبسما، ای.، استوارت، ک.، فرانک، AU، ویرایش. Springer: برلین، آلمان، 2014; جلد LNCS 8728، صفحات 349-365. [ Google Scholar ]
- تارکینی، اف. کلمنتینی، E. روابط فضایی بین طبقات به عنوان محدودیت های یکپارچگی. ترانس. GIS 2008 ، 12 ، 45-57. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کلمنتینی، ای. امپدانس هستیشناختی در مدلسازی دادههای معنایی سه بعدی. در آرشیو بین المللی فتوگرامتری، سنجش از دور و علوم اطلاعات فضایی XXXVIII-4، قسمت W15، مجموعه مقالات ISPRS: پنجمین کنفرانس اطلاعات جغرافیایی سه بعدی، برلین، آلمان، 3–4 نوامبر 2010 . Kolbe, TH, König, G., Nagel, C., Eds.; Shaker Verlag GmbH: آخن، آلمان، 2010; صص 97-100. [ Google Scholar ]
- بوچر، بی. فالکت، جی. کلمنتینی، ای. Sester, M. Towards a typeology of spatial روابط و خواص برای کاربردهای شهری. در 3u3d2012: Usage, Usability, and Utility of 3D City Models, Proceedings of the European Cost Action TU801 Final Conference, Nantes, France, 29–31 اکتبر 2012 . EDP Sciences: Les Ulis، فرانسه، 2012. [ Google Scholar ]
- بیلن، آر. کلمنتینی، ای. معرفی یک سیستم استدلال مبتنی بر روابط تصویری سه تایی. در تحولات مدیریت دادههای مکانی، یازدهمین سمپوزیوم بینالمللی مدیریت دادههای مکانی ؛ فیشر، پی، اد. Springer: برلین، آلمان، 2005; صص 381-394. [ Google Scholar ]
- بیلن، آر. کلمنتینی، ای. معناشناسی هم خطی بین مناطق. در حرکت به سوی سیستم های اینترنتی معنادار 2005: کارگاه های OTM، مجموعه مقالات اولین کارگاه بین المللی در مورد سیستم های اطلاعات جغرافیایی مبتنی بر معنایی (SeBGIS’05)، آگیا ناپا، قبرس، 31 اکتبر تا 4 نوامبر 2005 . Meersman, R., Tari, Z., Herrero, P., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2005; جلد 3762، ص 1066–1076. [ Google Scholar ]
- بیلن، آر. کلمنتینی، ای. روابط فرافکنی در یک محیط سه بعدی. در علم اطلاعات جغرافیایی، مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین المللی، GIScience 2006، مونستر، آلمان، 20-23 سپتامبر 2006 ; Raubal, M., Miller, H., Frank, A., Goodchild, M., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2006; جلد 4197، ص 18–32. [ Google Scholar ]
- کلمنتینی، ای. روابط فرافکنی در کره. In Advances in Conceptual Modeling — Challenges and Opportunities — ER 2008 Workshops, Proceedings of the 2nd International Workshop on Semantic and Conceptual Issues in GIS (SeCoGIS 2008), Barcelona, Spain, 20-23 اکتبر ; آهنگ، I.-Y.، Ed. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2008; جلد 5232، صص 313–322. [ Google Scholar ]
- بارتی، پی. کلمنتینی، ای. Reitsma, F. مدلی کیفی برای توصیف آرایش اشیاء نمای شهری مرئی از دیدگاه خود محوری. محاسبه کنید. محیط زیست سیستم شهری 2013 ، 38 ، 21-34. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- فوگلیارونی، پ. کلمنتینی، ای. مدلسازی رویت در فضای سه بعدی: یک چارچوب مرجع کیفی. در 3D Geoinfoation Science: The Selected Papers of the 3D GeoInfo 2014 ; Breunig, M., Al-Doori, M., Butwilowski, E., Kuper, PV, Benner, J., Haefele, KH, Eds. Springer: برلین، آلمان، 2015; جلد LNG&C، صفحات 243-258. [ Google Scholar ]
- بارتی، پی. رایتسما، اف. کلمنتینی، ای. کینگهام، اس. عبارات ارجاع در خدمات مبتنی بر مکان: مورد رابطه “مخالف”. در پیشرفت در مدل سازی مفهومی. پیشرفتهای اخیر و جهتگیریهای جدید – کارگاههای آموزشی ER 2011، مجموعه مقالات پنجمین کارگاه بینالمللی درباره مسائل معنایی و مفهومی در GIS (SeCoGIS 2011)، بروکسل، بلژیک، 1 نوامبر 2011 ؛ De Troyer, O., Bauzer Medeiros, C., Billen, R., Hallot, P., Simitsis, A., Van Mingroot, H., Eds. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2011; جلد LNCS 6999، صفحات 231-240. [ Google Scholar ]
- لیو، ایکس. شکر، س. Chawla، S. پردازش پرس و جو جهت دار مبتنی بر شی در پایگاه داده های فضایی. IEEE Trans. بدانید. مهندسی داده 2003 ، 15 ، 295-304. [ Google Scholar ] [ نسخه سبز ]
- وربویز، م. داکهام، ام. کولیک، ال. مفاهیم مجاورت و جهت در فضای محیطی. تف کردن شناخت. محاسبه کنید. 2004 ، 4 ، 285-312. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- فرانک، الف. استدلال فضایی کیفی در مورد جهت گیری های اصلی. در مجموعه مقالات دهمین سمپوزیوم بین المللی کارتوگرافی به کمک کامپیوتر (AUTO CARTO 10)، بالتیمور، MD، ایالات متحده آمریکا، 25-28 مارس 1991; صص 148-167. [ Google Scholar ]
- گویال، ر. Egenhofer، MJ ماتریس جهت-رابطه: نمایشی از روابط جهت برای اجسام فضایی گسترده. در مجموعه مقالات مجمع سالانه UCGIS و نشست تابستانی، بار هاربر، ME، ایالات متحده آمریکا، 15 تا 21 ژوئن 1997. [ Google Scholar ]
- کولیک، ال. کلیپل، الف. استدلال در مورد جهت های اصلی با استفاده از شبکه ها به عنوان مختصات جغرافیایی کیفی. در نظریه اطلاعات فضایی: مبانی شناختی و محاسباتی علم اطلاعات جغرافیایی، مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی COSIT’99، 25-29 اوت 1999، Stade، آلمان . Freksa, C., Mark, DM, Eds. Springer: برلین، آلمان، 1999; جلد 1661، ص 205–220. [ Google Scholar ]
- لوینسون، SC چارچوب های مرجع و سوال مولینوکس: شواهد متقابل زبانی. در زبان و فضا ; بلوم، پی، پترسون، MA، نادل، ال.، گرت، MF، ویرایش. انتشارات MIT: کمبریج، MA، ایالات متحده آمریکا، 1996; صص 109-169. [ Google Scholar ]
- Retz-Schmidt, G. دیدگاه های مختلف در مورد حروف اضافه فضایی. AI Mag. 1988 ، 9 ، 95-105. [ Google Scholar ]
- فرانک، مدلهای رسمی AU برای شناخت – طبقهبندی توصیف مکان فضایی و چارچوبهای مرجع. در شناخت فضایی: رویکردی میان رشته ای برای بازنمایی و پردازش دانش فضایی . Freksa, C., Habel, C., Wender, KF, Eds. Springer: برلین، آلمان، 1998; جلد 1404، ص 293–312. [ Google Scholar ]
- کلمنتینی، ای. روابط جهتی و چارچوب های مرجع. GeoInformatica 2013 ، 17 ، 235-255. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- هوآ، اچ. رنز، جی. Ge, X. بازنمایی کیفی و استدلال بر روابط جهت در چارچوب های مختلف مرجع. در اصول بازنمایی و استدلال دانش، مجموعه مقالات شانزدهمین کنفرانس بین المللی، KR 2018، Tempe، AZ، ایالات متحده آمریکا، 30 اکتبر–2 Vovember 2018 . مطبوعات AAAI: پالو آلتو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، 2018؛ صص 551-560. [ Google Scholar ]
- شیدر، اس. هان، جی. ویزر، پی. کوهن، دبلیو. محاسبات با چارچوب های مرجع فضایی شناختی در GIS. ترانس. GIS 2018 ، 22 ، 1083-1104. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کلمنتینی، ای. بیلن، آر. مدل سازی و محاسبه روابط تصویری سه تایی بین مناطق. IEEE Trans. بدانید. مهندسی داده 2006 ، 18 ، 799-814. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- کلمنتینی، ای. بیلن، آر. روابط فرافکنی. در دایره المعارف GIS ، ویرایش دوم. Shekhar, S., Xiong, H., Zhou, X., Eds. Springer International Publishing: New York, NY, USA, 2016; صص 1-10. [ Google Scholar ]
- مرتاری، ف. زلاتانوا، اس. لیو، ال. کلمنتینی، ای. “مدل شبکه هندسی بهبودیافته” (IGNM): یک رویکرد جدید برای استخراج نمودارهای اتصال برای ناوبری داخلی. ISPRS Ann. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی 2014 ، II-4 ، 45-51. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- روسو، دی. زلاتانوا، اس. کلمنتینی، E. مسیرهای تولید مسیر با استفاده از نشانه های قابل مشاهده. در مجموعه مقالات ششمین کارگاه بین المللی ACM SIGSpatial در مورد آگاهی فضایی داخلی (ISA 2014)، تامپا، FL، ایالات متحده آمریکا، 8 تا 12 سپتامبر 2014. Claraunt, C., Li, K.-J., Zlatanova, S., Eds. ACM: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2014; صص 1-8. [ Google Scholar ]
- فوگلیارونی، پ. D’Antonio، F. کلمنتینی، ای. قابل اعتماد بودن داده ها و شهرت کاربر به عنوان شاخص های کیفیت VGI. ژئو اسپات. Inf. علمی 2018 ، 21 ، 213-233. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- مارتلا، آر. کری، سی. کلمنتینی، ای. چارچوب بازی سازی برای اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه. در AGILE 2015 — علم اطلاعات جغرافیایی به عنوان توانمندساز شهرها و جوامع هوشمندتر ؛ Bacão, F., Santos, MY, Painho, M., Eds. Springer: برلین، آلمان، 2015; حجم یادداشت های سخنرانی در اطلاعات جغرافیایی و کارتوگرافی. صص 73-89. [ Google Scholar ]

























بدون دیدگاه