本项目针对地理现象自身不确定性在描述、度量和分析模糊地理现象中缺乏客观描述和分析的方法,直接影响计算机对地理现象的监控、模拟、推演、时空分析和评价结果可靠性的问题,采用高阶模糊数学理论,研究地理现象客观真实地表示、度量和模糊空间分析方法,并以区域泥石流危险性和风险分析为例加以验证。主要研究内容如下(1)高阶模糊地理现象的多尺度定义、表示模型、几何形态和语义表述模型和计算方法;(2)从适宜尺度区间上表示高阶模糊地理现象、多尺度模糊分类、高阶模糊点集理论三方面研究模糊地理对象的构建方法;(3)高阶模糊拓扑、方向、距离等理论方法和高阶模糊网络的表示和最优路径计算模型,(4)高阶模糊推理的机理和过程模型,研究高阶模糊空间分析中利用人类知识的方法。
High order vagueness;multi-scale;topological relationship;spatial analysis;modeling
本项目的研究结果主要包括两个方面(1)基于区间Ⅱ-型模糊集的模糊地理现象数学模型。在地理对象模型、地理对象的属性定义和度量、区间Ⅱ-型模糊区域边界定义等方面取得了进展,提出的属性度量方法能够全面刻画模糊地理对象的空间属性,特别是在几何属性度量和边界定义中取得了突破性的进展。(2)提出了大数据时代的多尺度空间分析框架,在之前的研究基础上进一步研究了场模型中的方向关系,同时在高阶拓扑关系(基于交叉集和RCC8扩展)、距离关系等方面取得了一些研究成果。突破了传统空间分析的解决思路,解决了高阶模糊地理空间关系分析的基础性问题,为高阶模糊地理空间推理和知识挖掘奠定了基础。本项目的核心成果在《测绘学报》、《Journal of Intelligent & Fuzzy Systems》、《International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems》等期刊上发表,其中SCI检索论文4篇,EI检索论文6篇,出版了一部专著。本项目虽然取得了一些成果,但是在研究的过程中也发现了一些问题,如怎么利用现实生活中广泛使用的地理词汇进行计算推理。最后建议推动地理词汇计算的研究以满足智能GIS的需要。