Пространственное отношение - Spatial relation

Пространственное отношение определяет , как некоторый объект находится в пространстве по отношению к какому - то эталонный объекту. Когда эталонный объект намного больше, чем объект, который нужно найти, последний часто представляется точкой. Ссылочный объект часто представлен ограничивающей рамкой .

В анатомии может случиться так, что пространственное отношение не полностью применимо. Таким образом, определяется степень применимости, которая определяет от 0 до 100%, насколько сильно сохраняется пространственная связь. Часто исследователи концентрируются на определении функции применимости различных пространственных отношений.

В пространственных базах данных и геопространственной топологии в пространственных соотношениях используются для пространственного анализа и ограничений спецификаций.

В когнитивном развитии для ходьбы и ловли объектов или для понимания поведения объектов ; в роботизированной навигации по природным объектам ; и во многих других областях пространственные отношения играют центральную роль.

Обычно используемые типы пространственных отношений : топологические , направленные и отношения расстояния .

Топологические отношения

Примеры топологических пространственных отношений.

DE-9IM модель выражает важные пространственные отношения , инвариантные к вращению , перевод и масштабирование преобразований.

Для любых двух пространственных объектов a и b , которые могут быть точками, линиями и / или полигональными областями, существует 9 отношений, производных от DE-9IM :

Равно a = b
Топологически равны . Также ( ab = a ) ∧ ( ab = b )
Непересекающийся ab = ∅
a и b не пересекаются, не имеют общей точки. Они образуют набор несвязанных геометрий.
Пересекает    аб ≠ ∅
Прикосновения ( ab ≠ ∅) ∧ ( a οb ο = ∅)
a касается b , у них есть хотя бы одна общая граничная точка, но нет внутренних точек.
Содержит аЬ = Ь
Крышки οB = B
B лежит в интерьере (распространяется Содержит ). Другие определения: «никакие точки b не лежат вне a » или «каждая точка b является точкой (внутренней) a ».
Покрыт   Обложки (б, а)
В пределах аб = а

Направленные отношения

Направленные отношения снова можно разделить на внешние направленные отношения и внутренние направленные отношения. Внутреннее направленное отношение указывает, где находится объект внутри ссылочного объекта, в то время как внешние отношения определяют, где объект расположен вне ссылочных объектов.

  • Примеры внутренних направленных отношений: слева; сзади; поперек кормы
  • Примеры внешних направленных отношений: справа от; позади; впереди, на траверсе, сзади

Дистанционные отношения

Отношения расстояния определяют, как далеко объект от опорного объекта.

  • Примеры: at; рядом, поблизости; в непосредственной близости; далеко

Отношения по классам

Опорные объекты, представленные ограничивающей рамкой или другим типом «пространственной оболочки», охватывающей ее границы, могут быть обозначены максимальным числом измерений этой оболочки: «0» для точечных объектов , «1» для линейных объектов , «2». для плоских объектов , «3» для объемных объектов . Таким образом, любой объект в 2D-моделировании может быть классифицирован как точка , линия или область в соответствии с его разграничением. Тогда тип пространственного отношения может быть выражен классом объектов, которые участвуют в отношении:

Более сложные схемы моделирования могут представлять объект как композицию простых подобъектов . Примеры: представляют в астрономической карте звезду с помощью точки и двойной звезды по двум точкам ; представляют в географической карте реки с линией , для его исходного потока , и с стрип области , для остальной части реки. Эти схемы могут использовать указанные выше классы, классы однородной композиции ( многоточечный , многострочный и многозонный ) и неоднородную композицию ( точки + линии как «объект измерения 1», точки + линии + области как «объект измерения 2»). ").

Два внутренних компонента сложного объекта могут выражать (указанные выше) бинарные отношения между ними и тернарные отношения , используя весь объект в качестве системы отсчета . Некоторые отношения могут быть выражены абстрактным компонентом, например центром масс двойной звезды или центральной линией реки.

Временные ссылки

С точки зрения человеческого мышления, пространственные отношения включают такие качества, как размер, расстояние, объем, порядок, а также время:

Время пространственно: оно требует понимания упорядоченных последовательностей, таких как дни недели, месяцы года и времена года. Человек с пространственными трудностями может иметь проблемы с пониманием слов «вчера», «на прошлой неделе» и «в следующем месяце». Время, выраженное в цифровом виде, является таким же пространственным, как время, выражаемое движущимися стрелками часов, но цифровые часы устраняют необходимость переводить положение стрелки в числа.

-  Стокдейл и Поссен

Стокдейл и Поссин обсуждают множество способов, с помощью которых люди, которым трудно установить пространственные и временные отношения, могут сталкиваться с проблемами в обычных ситуациях.

Смотрите также

использованная литература