地理信息时态不确定性是地理现象变化过程的内在规律,也是人们从不确定性和变化发展角度对地理信息整体的全新思考。相对于广泛的地理信息空间与专题属性不确定性研究,地理信息时态不确定性是一项尚未引起足够科学重视的前沿探索课题。缺乏地理时间语义的深刻理解和不确定性的广义认识往往导致地理时空不确定性模拟简单几何化和随机化。延伸我们近十年时态地理信息处理科研工作,响应国际上近期的地理信息(数据)质量标准体系中时态不确定性的研究要求,本课题综合认知并发展语义明确的地理信息时态不确定性类别体系(基础概念模型),建立可操作的地理信息时态不确定性形式化模型,设计文本和视觉双感知通道的地理信息时态不确定性人机通讯方法。课题研究成果对完善地理信息不确定性理论、增强商业或政府地理信息(数据)质量标准、促进时态地理信息系统技术与产业发展具有重要价值。
课题提出地理信息时态不确定性的本质在于动态地理现象内在复杂性、机器计算能力和人类认知限度的多层次不一致性,给出了一个通用不确定性类别体系,为不同类别不确定性的集成和转换提供了理论基础。课题揭示了地理信息时态不确定性的完整语义(地理时空不确定性、运动不确定性和动力不确定性的渐进综合)。课题调查了时态逻辑表达的表层语义时态不确定性,发展了表层语义时态不确定性的数学描述,包括不确定性时间基元和不确定性时态关系的形式化表达。课题发展了中层语义时态不确定性的代数描述(不确定运动的运动概率矢量和时空区域拓扑单元矩阵表达),并认为深层语义时态不确定性表现为时态或动态地理现象的因果关系不确定性。课题提出了特殊时态元素"当前值v(Now)"的渐进模拟,将完全未知的当前值v(Now)模拟为空值NULL,部分已知的当前值v(Now)模拟为不断改变的预设常量(分段函数),完全已知的当前值v(Now)模拟为连续变化函数。课题分析了现势性的深刻内涵,提出了一个简单的广义现势性指标。地理信息时态不确定性类别体系及其相应计算模型是地理信息不确定性理论的重要补充,对制定地理信息(数据)质量标准具有重要科学价值。