[发明专利]复杂面状带洞实体场景相似性的分层次度量方法

说明书

本发明公开了复杂面状带洞实体场景相似性的分层次度量方法，将复杂面状带洞实体场景分为复合场景层、微场景层和简单实体层；将临近的层级间关系视为集合关系，每一层级的相似性度量互相嵌套，自顶向下进行实体匹配，从局部到整体进行相似性计算，进而得到复杂面状带洞实体场景相似性度量结果。本发明适于研究更为复杂的复杂面状带洞实体场景。

技术领域

本发明涉及地理信息科学领域，尤其涉及一种复杂面状带洞实体场景相似性的分层次度量方法。

背景技术

在地理信息系统中，复杂面状带洞实体场景具有普适性与复杂性。对复杂面状带洞实体场景的相似性判断和检索无疑是空间数据库及地理信息科学研究的热点和难点问题。空间数据库系统、检索条件、地理信息系统中普遍存在着复杂面状带洞实体场景如：多个带岛湖泊场景、带洞建筑集群等(任意多个面状带洞实体的集合)。由于面实体内包含的洞的数量随机，两个复杂场景内包含的面实体的数量也极有可能不同，使得两个复杂场景内面实体之间、洞与洞之间的匹配关系极为复杂，许多现有的空间场景相似性度量模型受限于复杂的匹配关系而不再适用。不仅如此，目前国内外对于空间相似性的研究仅发展到多洞面实体的相似性度量，尚未有更为复杂的复杂面状带洞实体场景相似性的计算模型。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于“分层”的思想对复杂面状带洞实体场景相似性的分层次度量方法。

本发明的实施例提供复杂面状带洞实体场景相似性的分层次度量方法，将复杂面状带洞实体场景分为复合场景层、微场景层和简单实体层；将临近的层级间关系视为集合关系，每一层级的相似性度量互相嵌套，自顶向下进行实体匹配，从局部到整体进行相似性计算，进而复杂面状带洞实体场景相似性度量结果。

进一步，所述复合场景层为复杂面状带洞实体场景，复杂面状带洞实体场景内的面状带洞实体视为简单的微场景，微场景在复杂面状带洞实体场景内有其固定的位置分布，将复杂面状带洞实体场景分解成为一个个微场景，所述复合场景层的相似性是其包含的若干个微场景的相似性、微场景的形状相似性、分布相似性与匹配相似性的整体概括；

所述微场景层为将不关心面状带洞实体在复杂面状带洞实体场景内的位置分布、匹配情况与外轮廓的微场景，微场景内的“洞”视为简单的面实体，面实体在微场景内有其固定的位置分布,微场景为面实体的组合，所述微场景层的相似性为其包含的面实体的形状相似性、方向相似性与面实体匹配完整度的整体概括；

所述简单实体层为将不关心“洞”在微场景内的匹配情况的层级,所述简单实体层的相似性包含面实体的形状相似性和方向相似性。

进一步，所述形状相似性的具体描述方法为：

其中，与为多边形A、B的形状描述矩阵，矩阵中的每一行为a_t＝[|a_t(0)||a_t(1)|…|a_t(N’-1)|，每一个分量为第t级弦长的快速傅里叶描述子函数L_t(C_j)表示几何实体中某一有序点P_i的第t级弦的弦长。

进一步，所述方向相似性的具体描述方法为：

其中，二元组Distance计算匹配的微场景内面实体的方向特征矩阵之间的距离，表示为在4-D晶格中的最短路径，每一个分量FM为同一微场景内两个面实体的最小包边矩形A、B在同一欧式空间下的方向特征矩阵：

函数C(P1，P2)表示矩形A、B的边投影至x轴及y轴上形成的端点间的排序关系，满足

P1＜P2意为P2在P1的上方或者右方，P1＝P2意为两端点投影重合，P1＞P2意为P2在P1的下方或左方。