Spatial relations in a topographic information system

• Autorzy: Buczkowski K.

Warianty tytułu

PL

Relacje przestrzenne w systemie informacji topograficznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

At present, distinguishing of spatial relations and their description is one of important objectives of investigations related to Geographic Information Sysiems. In this paper, attention has been focused on topological relations, which are important for a topographic information system, implemented in the two-dimensional space. Four types of spatial objects have been considered: a point a line and area and an area with and enclave. Each of the objects has the determined structure, which influences generation of relations between those objects. 42 two-element (binary) elementary relations and 36 complex relations have been specified. Elementary relations are indivisible and they create a minimum set, which may be the base for complex relations,required for a topographical database. Descriptive and graphical determination has been assigned to each spatial relation.

PL

W systemach informacji geograficznej, w tym w systemie informacji topograficznej wyróżnia się relacje zachodzące między atrybutami obiektów oraz relacje dotyczące wzajemnego polożenia przynajmniej dwu obiektów w przestrzeni geograficznej. Relacje przestrzenne można rozpatrywać w dwu aspektach. Pierwszy z nich to relacje metryczne zachodzące między obiektami w przestrzeni geograficznej. Drugi, pochodny względem pierwszego, to relacje typologiczne zachodzące między reprezentacjami obiektów w bazie danych. Relacje typologiczne są odporne na rozciąganie, skalowanie i rotacje. Są one idealizacją relacji metrycznych opartych na obliczeniach dokonywanych na współrzędnych. Wydzielenie relacji przestrzennych i ich opis jest obecnie jednym z ważnych celow badań związanych z systemami informacji geograficznej. W pracy skupiono uwagę na relacjach typologicznych istotnych dla systemu intormacji topograficznej realizowanego w przestrzeni dwuwymiarowej. Rozpatruje się cztery rodzaje obiektów przestrzennych: punkt, linia, obszar oraz obszar z enklawą, Każdy z obiektów ma określoną strukturę istotną dla utworzenia relacji między nimi. Wyróżniono 42 dwuczłonowych (binarnych) relacji elementarnych i 36 relacji zlożonych. Relacje elememarne są niepodzielne i stanowią minimalny zbiór na podstawie, ktorego można tworzyć potrzebne z punktu widzenia bazy danych topograficznych relacje zlożone. Z każdą relacją przestrzenną związano jej oznaczenie opisowe i graficzne. W proponowanym modelu można utworzyć dowolną liczbę relacji zlożonych. Model jest otwarty na inne, niezbyt często rozpatrywane rodzaje relacji. Planuje się aby rozszerzyć model o relacje w przestrzeni trójwymiarowej, relacje temporalne a także relacje dotyczące zbiorów rozmytych.

Słowa kluczowe

EN

cartography; topographic information; spatial object

PL

kartografia; informacja topograficzna; obiekt przestrzenny

• Wydawca: Komitet Geodezji PAN
• Czasopismo: Geodezja i Kartografia
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 53, z. 1
• Strony: 21--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Buczkowski K.

• Institute of Photogrammetry and Cartography Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Abler R., The National Science Foundation, National Center for Geographic Information and Analysis, International Journal of Geographical Information System 1(4) 1987, 303-320.
• [2] Buchmann A., Guenther O., Research issues in spatial databases, Sigmod Record 19, 1990, 61-68.
• [3] Buczkowski K., Classification of spatial relationships, 21st International Cartographic Conference, Durban, South Africa, 2003.
• [4] Egenhofer M.J., Spatial Query Languages, Ph.D. Thesis, University of Maine, 1989.
• [5] Egenhofer M.J., Franzosa R., Point-set topological spatial relations. International Journal of Geographical Information Systems, Taylor&Francis Ltd., vol. 5, 1991, 161-174.
• [6] Egenhofer M.J, Mark D.M, Herring J., The 9-intersection: formalism and its use for natural-language spatial predicates. National Center for Geographic Information and Analysis, Report 94-1, 1994.
• [7] Egenhofer M.J., Frank A., Towards a spatial query language: user interface considerations, Proceedings of 14th International Conference on Very Large Data Bases, Los Angeles, CA, 1988, 124-133.
• [8] Frank A., Mapquery - database query language for retrieval of geometric data and its graphical representation. ACM Computer Graphics 16 (3), 1982, 199-207.
• [9] Freeman J., The modeling of spatial relations, Computer Graphics and Image Processing 4, 1975, 156-171.
• [10] Gotlib D., Possibilities to apply analytical methods of designing IT systems in development of spatial databases, using an example of a topographic information system (Możliwości wykorzystania analitycznych metod projektowania systemów informatycznych w tworzeniu baz danych przestrzennych na przykładzie topograficznego systemu informacyjnego). Ph.D. Thesis, Warsaw University of Technology, 2001.
• [11] Guting R., Geo-relational algebra: a model and query language for geometric database systems. International Conference on Extending Database Technology, Venice, Italy, vol. 303 (Springer-Verlag, New York), 1988, 506-527.
• [12] Herring J., Larsen R., Shivakumur J., Extensions to the SQL language to support spatial analysis in a topological data base, Proceedings of GIS/LIS’88, San Antonio, TX, 1988, 741-750.
• [13] Ingram K., Phillips W., Geographic information processing using a SQL-based query language, Proceedings of Eighth International Symposium on Computer Assisted Cartography, Baltimore, 1987, 326-335.
• [14] Kmita J., Lectures in logic and methodology of science (Wykłady z logiki i metodologii nauk), PWN Warszawa 1977.
• [15] Marciszewski W., Small encyclopaedia of logic {Mała encyclopedia logiki), Zakład Norodowy imienia Ossolińskich, 1988.
• [16] National Center for Geographic Information and Analysis, The research plan of the National Center for Geographic Information and Analysis, International Journal of Geographical Information Systems 3,2, 1989, 120-132.
• [17] Roussopulos N., Faloutsos C., Sellis T., An efficient pictorial database system for PSQL, IEEE Transactions on Software Engineering 14 (5), 1988, 630-638.
• [18] Smith T., Pazner M., Knowledge - based control of search and learning In a large-scale GIS, Proceedings of International Symposium on Spatial Data Handling, Zurych, Switzerland, 502-519, 1984.
• [19] Spanier E., Algebraic Topology, McGraw-Hill Book Company, New York, 1966.
• [20] Tsurutani T., Kasakawa, Naniwada N., Atlas: a geographic database system - data structure and language design for geographic information, ACM Computer Graphics 14 (3), 1980, 71-77.