空間相似關系的理論體系與潛在研究方向

閆浩文

1.蘭州交通大學測繪與地理信息學院,甘肅 蘭州 730070; 2.地理國情監測技術應用國家地方聯合工程研究中心,甘肅 蘭州 730070; 3.甘肅省地理國情監測工程實驗室,甘肅 蘭州 730070

相似是人們認識客觀世界的重要工具。運用相似對人類賴以生存的地理空間進行描述和表達似乎是人類的天性,自古及今從未中斷。中國先秦時期的“日初出大如車蓋,及日中則如盤盂”(自《列子·兩小兒辯日》)用日常物體的空間形狀來類比天體的形狀。近代德國科學家阿爾弗雷德·魏格納的大陸漂移學說依賴于海岸線輪廓的對應性,其實質是地圖空間形狀的互補相似性。到了現代,地理信息系統中的地物目標描述與匹配[1]、地圖數據庫的目標查詢[2-3]、地圖綜合結果的質量評價[4]、圖像目標的自動識別與提取[3]、空間目標聚類[5]等,均是空間相似關系應用的范例。

空間相似關系屬于空間關系的范疇,用于描述和表達地理空間及由其轉換得到的地圖空間目標之間的關系。本文專注于地圖空間的相似關系。已有研究把空間相似關系與距離關系、拓撲關系、方向關系并稱為4類基本的空間關系[1]。相較而言,空間相似關系比距離、拓撲和方向關系更為綜合和復雜,其形式化描述和表達也更為困難,且不易定量計算。雖然已有空間相似關系的定義、分類、性質、計算方法和應用等方面的成果[4],但是,總體而言,其研究工作仍然相對滯后,理論成果零散而不成體系[2-4]。為此,本文將構建空間相似關系的理論體系,剖析和闡釋其中的核心內容,挖掘其潛在的研究課題,以便深化該方向的研究。……