基于樣例的空間數據檢索技術研究.pdf

1、隨著空間數據獲取技術的迅速發(fā)展及空間數據在國民經濟各領域的深入應用，對海量空間數據檢索方式的需求不斷提高，本文著眼于基于樣例的空間數據檢索這個大方向，提出了基于樣例空間關系的空間數據檢索框架，重點研究了多源空間數據預處理中的圖像配準問題、空間關系的形式化、基于草圖的空間數據檢索、基于樣例的空間數據檢索、支持樣例檢索的空間數據索引以及基于過濾-精簡和相關反饋技術的查詢優(yōu)化等關鍵問題，獲得了一系列進展和研究成果，論文主要完成了以下工作：1.

2、提出了基于樣例草圖的空間數據檢索框架，該框架由空間數據的預處理、空間數據索引以及空間數據檢索三大部分組成，將基于內容的檢索機制引入到空間數據檢索領域，該框架突破傳統(tǒng)空間數據庫的精確匹配查詢局限，提供了基于草圖和樣例圖的查詢界面，為空間數據提供了新的檢索方式。 2.提出了基于多分辨率形狀匹配的多源空間圖像配準算法。針對多源空間圖像的異質問題，采用在基于小波分解的多分辨率圖像下提取輪廓特征，設計了一種改進的輪廓搜索算法來提取更多的視

3、覺連續(xù)閉合輪廓；實現了一種基于FFT的多分辨率形狀特征匹配算法，適用于多傳感器異質圖像的配準。實驗表明，該方法比傳統(tǒng)基于特征的圖像配準方法有更高的精度。 3.分析空間關系的形式化理論，設計和改進了若干空間關系不變量，主要包括空間拓撲不變量、空間度量不變量和空間順序不變量。在這些不變量基礎上，實現了基于草圖的空間數據檢索界面以及基于不變量特征值的空間場景相似性度量與檢索方法。實驗表明，這些空間關系不變量能夠如實地體現場景的空間關系

4、，為進一步實現有效的空間數據檢索創(chuàng)造了條件。 4.提出了基于樣例的空間數據檢索方法?？紤]到空間場景的復雜性和空間關系的冗余性，使用獨立成份分析方法(ICA)生成空間場景的獨立拓撲關系特征空間，再使用模糊支持向量機(FuzzySVM)識別獨立拓撲關系以建立空間場景的特征向量，空間場景的相似性通過場景特征向量之間的度量得到。實驗表明，該方法能很好地區(qū)別具有典型特征的空間場景。 5.提出了一種空間數據二級檢索機制，用于支持基于

5、樣例的空間數據檢索。將空間場景的空間關系特征引入到傳統(tǒng)的R樹中，設計了新的ER樹利空間關系索引樹，同時建立了二級檢索機制的插入、查找算法，以及基于聚類方法的空間關系索引樹分裂算法。通過大量的實驗驗證，該索引方法在不損失傳統(tǒng)空間數據查詢操作效率的同時，能夠有效地支持基于樣例的檢索。 6.提出了基于正向搜索和反向搜索的兩種過濾-精簡算法，對于不帶非空間屬性查詢以及帶非空間屬性查詢的檢索過程進行優(yōu)化。同時，還采用了基于相關反饋的用戶交