路径查找空间关系推理研究综述
基于搜索的空间方向关系推理
向． 由此我们定 义广义 的东西南 北方 向关 系 ， 为弱方 向关 系． 称
定义 ２ 基 于井字空 间的弱方 向关系包 含如下 四种关 系 ：
Ｎ＝ ｄ ｆ ＮＷ ＾ＲＮ ） （ ｅ（ Ｖ ＲＮ ＾ ＮＥ）Ｖ （ ＮＷ 八 ＲＮ ＾ＮＥ） Ｅ＝ ｄ ｆ ＮＥ＾ ＲＥ） （ ｅ（ Ｖ ＲＥ 八Ｓ Ｅ）Ｖ （ ＮＥ＾ ＲＥ 八Ｓ Ｅ） Ｓ － ｅ（ Ｗ 八 ＲＳ Ｖ （ ￣ ｄ ｆＳ ） ＲＳ八Ｓ Ｅ）Ｖ （ Ｗ 八 ＲＳ＾Ｓ Ｓ Ｅ） Ｗ ￣ ｄ ｆＮＷ ＾ＲＷ ） （ ｅ（ Ｖ ＲＷ ＾Ｓ ）Ｖ （ Ｗ ＮＷ ＡＲＷ Ａ Ｓ ） Ｗ
分为 ９个 区域 ， 过各 对象本 身 与 ９ 区域 之 间 的交 的结 果来 描述 它 们 与参 照对 象 之 间 的方 向关 系 ， 图 通 个 见
１ 这 ９个方 向关 系是 Ｓ Ｓ ， ， ． ， Ｗ Ｗ ＮＷ ， ＮＥ， Ｓ Ｏ， 别对 应地理 空 间 中的南 、 Ｎ， Ｅ， Ｅ， 分 西南 、 、 西 西北 、 、 北 东 北 、 、 南和 中心 区域 ， 东 东 将这 ９个方 向关 系集 合记 为 Ｄ ， Ｄ ＝ （ ， Ｗ ， ， 。即 。 Ｓ Ｓ Ｗ ＮＷ ， ＮＥ， Ｓ Ｏ）通 Ｎ， Ｅ， Ｅ， ． 过 目标 对象 与这 ９ 部分 的交互 结果 描述 目标对 象 相对 于 参考 对 象 的方 向关 系． 们 把这 ９个称 为 强 方 向 个 我
０ 引 言
空间关 系是指 地理 实体 之 间存 在 的一些 具有 空 间特性 的关 系． ＧＩ 在 Ｓ中 ， 间关 系 主要 有拓 扑关 系 、 空 度 量关 系 、 向关 系三大类 ． 方 由于空 间 问题 固有 的复 杂性 和 不 确定 性 ， 间关 系 的表示 和 推理 普 遍采 用 定性 的 空 方法Ⅲ ． 向关 系描 述 了对象 在空 间 中的 某 种排 序 ， 方 如前 后 、 西 等． 向关 系作 为一 类 重要 的空 间 定性 关 东 方
空间方向关系表达与推理模型研究综述
空间方向关系表达与推理模型研究综述空间方向关系表达与推理模型研究综述空间方向关系是指空间中两个物体之间的相对位置关系，是空间语义信息的核心部分。
对于机器人、无人驾驶车辆、虚拟现实等应用场合，准确、快速地识别和理解空间方向关系非常重要。
因此，空间方向关系的表达和推理成为了研究的重要课题。
一、空间方向表达方法1. 基于方位关系描述法在基于方位关系描述法中，使用基准物体和目标物体之间的位置关系来描述物体间的方位关系。
如美国国土测量局定义的方位关系描述方法，将一个物体的方位关系表示为方位字（keyword）和相应的基准物体。
2. 基于方位向量的描述法方位向量是指从基准物体指向目标物体的向量，主要用于描述二维平面上物体的方位关系。
方位向量可表示为两个相对方向的夹角。
3. 基于句法规则的描述法在基于句法规则的描述法中，使用语法句式的方法描述物体间的方位关系。
例如，如果我们想描述 A 和 B 之间的方位关系，我们可以使用“B 在 A 的左边”这样一个短语。
二、空间方向推理模型1. 基于规则的推理模型基于规则的推理模型是使用类似于专家系统中的知识表示和推理机制来推断空间方向关系。
该方法将空间方向关系分解为多个规则，每个规则描述了特定的方位关系。
2. 基于语义网络的推理模型基于语义网络的推理模型将物体之间的空间方向关系视为语义网络中节点之间的关系。
当一个物体的位置发生变化时，语义网络就会相应地更新节点之间的关系，从而推断物体之间的方位关系。
3. 基于神经网络的推理模型基于神经网络的推理模型使用深度学习技术来处理空间方向关系。
对于一组已知物体的方位关系，该方法训练神经网络，从而能够对新物体之间的方位关系进行预测。
该方法具有很强的自适应性和预测能力。
结论空间方向关系的表达和推理是机器人和无人驾驶车等应用中的关键问题。
在表达方法方面，基于方位关系描述法、基于方位向量的描述法和基于句法规则的描述法是常用的方法。
在推理模型方面，基于规则的推理模型、基于语义网络的推理模型和基于神经网络的推理模型是主要的研究方向。
地理信息系统中拓扑空间关系及空间推理的分析
三 、 结语
由此可见 ，地 理信息 系统 的空 间分析 和处理 功能 ，必 须 要 依靠 拓扑 空间关 系 和空 间推理 才能 够实 现。其 中 ，拓 扑 空 间关 系可 以分 为二 维拓 扑空 间关 系和三 维拓 扑空 间关 系这 两 大类 型 ，而空 间推 理则 可 以分 为基 于 常识 的空间 推理 、第一 原 则 的空 间推 理 、特定领 域 的空 间推理 这三个 方 面 。技 术人 员应 加 大对拓 扑空 间关 系和 空间推 理 的研 究 力度 ，使地 理信 息 系统变得更 加完 善 。
ＥＸＣＨＡＮＧＥ ＯＦ ＥＸＰＥＲＩＥＮＣＥ 经 验 交 流
地理信息系统中拓扑空问关系及空间推理 的分析
◆ 邓剑峰
摘 要 ：随着信 息技 术 的飞速发展 ，利 用地理信 息 系统分析数 据 已经成为 了当今社会 的主 流趋 势 ， 而在地 理信 息 系统 中，拓扑 空 间关 系和 空 间推理 发挥 着重要 作用 。本文 以地 理信 息 系统作 为主要 的研 究对 象 ，先对 地理信 息 系统 中的拓 扑 空间关 系进 行 了研 究 ，然后对 地理信 息 系统 中的 空间推理进 行 了 研 究 ，希望本 文的研 究结果 能够为地理 信息 系统的进 一步 完善提 供 一定的理论 支持 。
关于地理空间中的空间关系表达和推理分析
关于地理空间中的空间关系表达和推理分析
姜惠玲
【期刊名称】《现代营销》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】本文结合地理空间中的应用,对空间关系的表达和推理中与人工智能领域研究特点的不同作了归纳：在地理信息科学中,更关注地物的地理语义和地理空间
的特点;而在人工智能领域,更注重形式化推理系统的建立。
文章以地理现象和地理
空间和本质及地理空间的认知,对地理空间中空间关系表达与推理的特点作了总结。
【总页数】2页(P286-287)
【作者】姜惠玲
【作者单位】商丘职业技术学院,河南商丘476000
【正文语种】中文
【中图分类】F713.5
【相关文献】
1.利用语义网技术实现铁路交通的地理语义查询(三)——集成本体推理结果并在地理空间中可视化 [J], 董志
2.空间概念、空间推理与空间分析——培养学生地理空间思维的策略 [J], 徐君
3.地理信息系统中拓扑空间关系及空间推理的分析 [J], 邓剑峰
4.基于地理本体空间特征的属性关系推理方法 [J], 王海涛;袁建锋;向竹君
5.地理空间中的空间关系表达和推理 [J], 刘瑜;龚咏喜;张晶;高勇
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空间类推理总结范文
摘要：空间类推理是一种独特的思维方式，它要求我们在有限的物理空间内，通过观察、分析、推理，找出隐藏的规律和逻辑。
本文将对空间类推理的基本原理、常用方法以及在实际应用中的案例分析进行总结。
一、空间类推理的基本原理1. 物理空间原理：空间类推理首先需要了解物理空间的基本属性，如面积、体积、形状、位置等。
2. 观察与分析原理：通过观察空间中的物体、事件，分析其内在联系和规律。
3. 推理与判断原理：根据观察和分析的结果，运用逻辑推理，判断出问题的答案。
二、空间类推理的常用方法1. 画图法：将空间问题转化为图形，通过图形的变换、比较、分析，找出答案。
2. 分割法：将空间分割成若干部分，分别分析每个部分的特点，从而得出结论。
3. 转换法：将空间问题转化为其他领域的问题，如数学、物理等，利用相关知识解决问题。
4. 逻辑推理法：运用逻辑推理，分析空间中的因果关系，找出答案。
三、空间类推理在实际应用中的案例分析1. 案例一：迷路找回家的路问题描述：小明在森林里迷路了，需要找到回家的路。
解题过程：小明首先观察周围环境，画出地图，将森林分割成若干区域。
然后，他根据地标、方向等信息，运用逻辑推理，逐步缩小范围，最终找到回家的路。
2. 案例二：停车场车位安排问题描述：停车场有10个车位，如何安排车辆停放，使空间利用率最高？解题过程：首先，画出停车场平面图，分析车位分布。
然后，根据车辆大小、停放方向等因素，运用分割法，将停车场分为多个区域。
接着，利用逻辑推理，安排车辆停放，使每个车位都能被充分利用。
3. 案例三：立体仓库管理问题描述：立体仓库有多个货架，如何合理安排货物，提高仓储效率？解题过程：首先，画出立体仓库的平面图，分析货架分布。
然后，根据货物种类、体积、重量等因素，运用转换法，将立体仓库问题转化为数学问题。
最后，利用数学模型，合理安排货物，提高仓储效率。
总结：空间类推理是一种实用的思维方式，它在我们的日常生活中有着广泛的应用。
空间关系推理的知识表示与推理机制
空间关系推理的知识表示与推理机制摘要：空间推理是人类认知世界的一项基本活动。
空间推理在地理信息系统（GIS）及其相关领域有着广阔的应用前景，成为GIS基础理论研究的一个重要方面。
长期以来，人们一直在不断探索以计算机为主体的空间推理方法，这意味着计算机必须具有人类的空间感知、空间认知、空间表达、逻辑推理、在空间环境中学习和交流等能力，这也是空间推理难于一般常规推理的主要原因。
在有关空间推理的研究中，空间关系推理是其中一个核心内容。
1.1.1推理推理就是人类对各种事物进行分析、综合并最后做出决策的过程中，通常要从已掌握的已知事实出发，运用事物之间的相互关系，找出其中蕴含的新的更多事实。
1.1.2空间推理的含义空间推理作为推理的一个重要研究领域，用于解决我们周围地理空间的有关空间的推理问题。
空间推理是许多不同领域的专家和学者研究的一个共同问题，Dutta和Kak给出了空间推理的一个非常广泛的定义，他认为空间推理通常是指涉及有关占据空间实体问题的推理。
这些实体既可以是物理实体，也可以是抽象实体。
物理实体是真实的并占据物理空间，抽象实体是无形的、不可触摸的，然而可以与某坐标系中的特定空间联系。
Frank和Car具体化了空间推理的概念，Frank认为空间推理是空间目标的位置、形状和方位等信息以及目标之间的空间关系解决空间问题的有效方法，每种空间推理方法必须给定其特定的空间概念集及相应的推理规则；而Car认为空间事实是有关诸如存在物、描述特征和位置地点的事实；空间关系式空间中地点之间的关系，如相交，连通等。
1.2.1空间关系空间关系是指空间实体之间的一些具有空间特性的关系，它反映了实体内部或实体与实体之间的空间存在关系。
空间实体之间的关系除了一般的数值和逻辑关系外，还有拓扑、距离、方位、相似、空间相互作用等。
空间关系主要由空间实体的两个几何特征位置和形状所决定。
1.2.2空间关系推理空间关系推理是指包含空间关系知识的空间推理，包括拓扑关系、方向关系和距离关系等空间关系的推理，拓扑、方向和距离等空间关系的组合推理，及空间关系与环境信息等空间信息联合起来共同构成的空间推理系统。
基于Jena和地理本体的空间查询与推理研究
第18卷第5期 测 绘 工 程 V ol.18 .52009年10月 ENGINEERING OFSURV EYING AND M APPIN G O ct.,2009基于Jena 和地理本体的空间查询与推理研究李宏伟,蔡 畅,李勤超(信息工程大学测绘学院,河南郑州450052)摘 要:Jena 根据OW L 本体定义将地理数据进行R DF 资源标注,形成带有语义信息的数据,便于地理空间数据的语义查询和推理。
深入讨论Jena 在基于地理本体的空间信息查询和推理中的应用机制,将用户针对数据源的查询转换为对地理本体的查询;利用建立在逻辑基础上和空间关系基础上的地理本体,发现空间数据源中一些隐含的概念或关系。
结合实例,实现基于本体的地理空间信息查询和在自定义规则下利用Jena 推理机的空间推理。
关键词:Jena;地理本体;空间查询;空间推理中图分类号:P 208 文献标识码:A 文章编号:1006 7949(2009)05 0005 05The application of jena in spatial information query andreasoning based on geo ontologyLI Hong w ei,CAI Chang ,LI Qin chao(Inst itute of Survey ing and M apping ,Infor mation and Engineer ing U niv ersity ,Zheng zho u 450052,China)Abstract:Jena could realize RDF r esource't ag by definition of g eo o ntolo gy descripted by OWL,fo rm data w ith semantic inform ation and make sem antic query and reasoing application of g eo spatial data easily.The paper discussed Jena and its application mechanism in quer y based on onto logy ,transfered the spatial data query focus on data source to query based g eo ontolog y;discovered hiden concepts and relations in spatial data so urce using geo onto logy built on lo gic and spatial relation,given a query and reasoning example based on g eo o ntolo gy and Jena reso ning machine using self definition rules.Key words:Jena;Geo o ntolo gy;spatial query;spatial resao ning 收稿日期:2009 03 10基金项目:国家自然科学基金项目资助(40871183);河南省科技计划项目资助(072102210031)作者简介:李宏伟(1963~),男,教授,博士,博士生导师.在地理信息科学领域,研究人员越来越意识到地理本体是实现空间信息语义互操作和共享的重要手段,并以此为基础满足各层次用户对地理信息服务的需求。
空间关系描述与推理(精品)
1 1 1 1 1 1 0 0 1
LR64 LR66
1 0 1 1 0 1 1 1 1
LR71
线与面 间有效 的拓扑 关系共 有19个
1 0 1 1 1 1 1 0 1
1 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 0 1 1 0 1
■ 设有空间目标簇P={P1, P2, P3, …, Pn}, PiRN, V(Pi) = {y | Dist(y, Pi) ≤ Dist(y, Pj) 对所有j}，式中Dist(y, Pi)点y到Pi的最小距离，V(Pi)被称为空间 目标的Voronoi区域，V(P)={V(P1),V(P2),…,V(Pn)}则被称为Voronoi图
15
拓扑关系描述——九交模型(Egenhofer, 1991)
A
A
A
16
拓扑关系描述——九交模型(Egenhofer, 1991)
□ A的内部和B的内部的交，记作 A B
□ A的内部和B的边界的交，记作 A B
□ A的内部和B的外部的交，记作 A B
□ A的边界和B的内部的交，记作 A B
□ A的边界和B的边界的交，记作A B
□ A的边界和B的外部的交，记作 A B
□ A的外部和B的内部的交，记作 A B
□ A的外部和B的边界的交，记作 A B
□ A的外部和B的外部的交，记作 A B
A B
I
A,
B
A
B
A B
LL7
0 0 1 1 0 0 1 1 1
LL8
1 0 0 1 0 0 1 1 1
LL9
1 0 1 1 0 0 1 1 1
5-空间关系与推理
第五章空间关系原理GIS原理与算法1.空间关系概述GIS中的空间关系GIS中的空间关系空间时间属性A B空间关系的分类拓扑关系顺序关系度量关系空间关系的基本特性空间关系是可以看作是从欧氏空间、相对空间到拓扑空间逐渐抽象形成的：第一级为绝对空间参照，即在欧氏空间内，关系与实体的坐标直接相关；第二级为尺度空间操作，按距离等建立相对坐标系统参照，是对绝对空间参照的抽象，在相对空间中，可以抽象出顺序关系和尺度关系，第三级为拓扑空间，拓扑关系包括相交、包含等。
空间关系的基本特性空间关系的基本特性研究意义人类可以直接识别与记忆现实世界与模拟地图中的空间目标之间的空间关系，但计算机却难以直接识别；人类能够凭借这些空间关系形成心像地图再现空间环境，但计算机却与之相反，是靠几何坐标来记忆、存贮空间实体的位置与环境的我们生活的这个世界是一个空间世界，生存在其中的我们掌握了基于认知原则的空间关系，而得到的视觉影像是高度复杂的，但我们通常并不需要考虑他们。
我们利用眼和头的结合来分辨出我们得到的视觉影像，识别它们的各种要素及相互关系。
但不幸的是，计算机必需被赋予执行这种操作的指令，感知必需被精确的陈述和精确的数学关系所代替。
(Boyle et al. 1983)？研究意义计算机对空间实体及其关系的“认识”以精确计算为基础为此，需要研究如何在计算机环境下有效地描述、表达人们所认知的地理空间中的事物及其它们之间的关系，建立可执行的空间关系计算方法与模型，从而使基于经验与直觉的方式转变为计算机可以接受与实现的方式，同时又能为人们所理解，是地理信息科学所面对的一个重要的基本课题，并逐渐成为国际学术界与产业界共同关注的焦点。
空间关系模型、实现方法人与地图GIS基本问题与研究前沿空间关系语义空间关系描述空间关系表达空间关系计算其他：应用开发理论基础集合学欧氏几何(维, 投影及基本运算)图论计算几何（三角网与Voronoi图） 拓扑学（矢量拓扑、数字拓扑） 模糊数学语言学、心理学、认知学数据结构与算法……主要参考书Engenhofer（1989-2009）\系列文章Introduction to spatial object modelling (Mollenar, 1998-2007)空间分析(郭仁忠，1997)空间关系计算（赵仁亮2005; 侯妙乐2010）空间数据库（国内外）NCGIA：GIS教程国内相关的博士论文……(网络和图书馆查找？？)2.空间关系描述三类基本方法分解法4I 模型⎥⎦⎤⎢⎣⎡∩∩∩∩=o o oo B A B A B A B A B A R ∂∂∂∂),(4仅仅考虑目标本身是不充分的（Egenhofer，1993）。
基于地理语义的空间关系查询和推理
得更多 的地理 知识 ，促使更 加完备 的知识 推理 。 本 文针对 不 同地 理 本 体 类 型 的 空 间地 物 和 空
问关 系 自然 语 言描 述 词 汇 之 间 对 应 的语 义 关 系有
几 何体 Ｊ ，很 少考 虑 在 空 间 关 系 自然 语 言 表 达
收稿 日期 ：２０ ０ １ ；修 回 日期 ：２ １ ０ 一 ６ ０ ９— ３— ２ ００— ｌ ０ ．
件 ，进行一 定 的空 间关 系推理 ，这有 助 于提 升 ＧＳ Ｉ 服务 的智能化水 平 ，为更 普通 的用 户提 供服务 ，从
而利于 实现 Ｐ ＧＳ Ｐ ｂｉ Ｐｒｃ ａｏ Ｉ ） Ｐ Ｉ（ ｕ ｌ ａｔ ｉ ｔ ｎＧＳ 。 ｃ ｉｐ ｉ 目前 ，在 面 向 自然 语 言 的 空 间 关 系查 询 方 面
地 理空 间特 征 不 仅 仅 是 简 单 的 点 、线 、面 的
组合 ，而是具 有一定 的地理 语 义特 征 的地 理 实体 。 因此 ，对 地 理 特 征 空 间 关 系 的描 述 ，不 仅 受 到 物
体之 间几何 关 系 的影 响 ，也 受 到 地 理 本 体所 属 的
类型 和语 言 环境 等非 空 间 属 性 的 影 响 ’ 。 例
由个人 的行 为 目的 、行 为方 式 导 致 的 个 体认 知 差
异而形 成 的 不 同地 理 语 义 驯 。因 此 ，在 空 间
的研 究主要 集 中 在 空 间 关 系 描 述 ¨ 、空 间关 系 自然语言 形 式 化表 达 、空 间关 系 自然 语 言 查
关系 的 自然 语 言 研 究 中 ，需 要 结 合 地 理 本体 的语
义特征 ，将 地 理 语 义 应 用 到 空 间推 理 中去 ，以 获
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位置表示 以及操作 环境和 当前位置的推理规 则表示。 它基于 其
认 知 的计 算机路 径查 找模 型还 有 Ａ Ｉ Ｄ Ｅ （ ｐｔｎ ９ ） ＲＡ Ｎ Ｅ ｓ ｉ１９ ７ ， ｅ
Ｔ Ａ Ｅ Ｊ Ｒ （Ｌ ｉ ｒ ｄＺｌｅ ｈｔ １８ ） Ｓ Ａ Ｍ Ｄ ｒ ｔ Ｒ Ｖ Ｉ， Ｅ ｅ ｅ ｉ ｒ ａ ９ ９ ， Ｐ Ｍ（ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｂｓ ｚ ｍｏ
条路径并沿路径而行 的心理过程 （ ａｋｅ ａ １９ ）其最终 Ｍ ｒ ｔ１ ９ ９ ， ．
目标是找到由起始地点到达 目标地点的一条路径 。 路径查找是 人类活动和 日常生活的一个基本组成部分 ， 大比例尺空间路径 查找是一个空间认知过程 ， 也是一个建立在空间认知基础之上 的空间关系推理过程。 人们使用环境知识 和有关 地理空间的经 验进行路径 查找 ，人 类路 径 查找 的基础 是认 知图 （ｏｎｔｅ ｃｇｉｖ ｉ ｍｐ ， ａ ）它是人们 头脑空间概念 的表示 （ｙｃ ９０ ， Ｌ ｎｈ１６ ）是建立在 感知信息、可用知识和经验基 础之上的有关环境 的心智表示。 路径查找是很多应用领域所面临的一个重要 的问题， 它是对一
查找 空闰关系推理的研究现状进行 了概述， 并根据研究现状 ， 对今后路径查找空问关 系推理 的发展趋势和新 的研究方向进行 了论述。
关键 词 ： 径 查找 ； 路 空间 关 系推 理 ； 型 模
中图分类号： Ｐ ８ Ｔ １
文献标识码： Ａ
文章编号： ６ ２ ５ ５ （ ０ ）９ ０ ７ — ３ １ ７ － ４ Ｘ ２ ７０ － ０ ７ ０ ０
（ ） 能 型 １性
Ｌ ｎｈ １６ ） ｙｃ （ ９０ 的城市设计法则奠定了性 能型路径查找研究 的基础。 ｉ ｎ（９ １确定了四类构造环境中影响路径查找 Ｗｅ ｍａ １８ ） ｓ 性 能 的环境 变量 ，另一些 研究 者 Ｇ ｒｎ ．１８ ，９ ６ ， ａｌ ｇｅ ａ （９ ３ １８ ） ｉ ｔ１
知型 （ｏ ｅ ｎｅ （ ｌｃ ９ １ 。 ｃｍｐｔ ｃ ）Ｃｕｋ１９ ） ｅ
个地 图进 行分析后 寻找“ 最好 ” 的路径以实现从 一个地点到另
一
个地点 。 最好 的路径可以是最短路径、 最小代价路径 、 最安全
路径等等［ 路径查找空 间关系推理中用到许 多空间关系知识 ， Ｉ 】 。 是空间关 系推理的一个典型实例。 路径查找 中的空间关系推理 包括拓扑关系 、 向关 系和距离关系等空 间关系的推理。 方 路径查找空间认 知研究人们如何在空间定 位 自己以及如 何在空间导航的过程 ， 试图从理论上解释人们如何在物理世界
维普资讯
《 装备制造技术）０ ７ ２０ 年第 ９ 期
路径 查 找空 间关 系推 理研 究综述
何 同弟 ， 西莉 汪
（ 陕西师范大学计算机科学学 院， 陕西 西安 ７ ０ ６ ） ０ ２ １
摘要 ： 路径查找历来是空间关 系 推理的一个热点 ， 是一个计算机科学、 地理信息科学 、 人工智能等众 多学科相交又的研 究领域。对路径
ＯＮ ｉ （ ９ １ ，９ １ ）肯 定 了 Ｗｅ ｍ 的 研 究 结 果 。Ｓ ｉ ｌ ’ｅ Ｕ １９ ａ １９ ｂ ｉ ａ ｓｎ ｅｅ ｄ
中寻找路径 ， 需要什么空间知识 ， 怎样互通方 向， 以及人们 的语 言和视觉能力如何影 响路径查找等基本 问题 （ ａｂｌ ｎ — Ｒ ｕａ ａｄＥ
ｇｎ ｏ ｒ９ ８ 。 ｅ ｈｆ １９ ） ｅ
（９ ２ １８ ）的研究表 明物理环境 的空间结构对人们 的路径查找行 为具有很大影响 ， 人们对环境 的熟悉程度也对路径查找 的性能
有很大影响。
（ ） 知 型 ２感
根据路径查找 的空 间认知过程 ， 计算机实现路径查找必须 解决两个基本问题 ：１路径查找空 间认知图的形式化表示 ： （） 人 们通常用认知图表示路径查找环境 中的空间知识。 虽然路径查 找中广泛使用认 知图 ， 却很少 形式化定 义， 认知图的形式化表 示对 提 供 现 实 世 界 的 简 洁 和 一 致 性 表 示 至 关 重 要 （ ｂ ｒ Ａ ｌ ｅ １７ ）形式化模型提供 了分析和 比较各种认知图的一个框架 ， ９９ 。 可以大大方便相关 软件 的设计 和实现（ ｉｐｅ ｌ ９ ２ 。 Ｔｍ ｆａ １９ ） 计算机 ｔ 实现路径查找 ， 必须具备人类 的空 间认知能力 ， 因而首先要建 立空间认知图的形式化表示。 现有地理系统具有空间特征和属
ａ ｄ Ｄ ｖｓ １８ ） 和 Ｅ Ｍ Ｒ （ Ｃｌ ， ｅｄａ ｄ Ｓｈ ｅ ｅ ｎ ａｉ ９ ４ ， ＬＥ Ｍｃ ａａ Ｒ ｉ， ｃｎ ｉ ｒ ｌ ｎ ｄ
路径查找是确 定一 个起 始地点和另一个 目标地点之间 的
一
化表达。（ ） ２ 基于路径查 找空 间认 知图的推理： 根据认知图中的 空 间知识 ， 模拟人类进行空 问关系推断等操作 ， 对路径查 找主 体［ 旅行者 ，ｇｎ） Ａ ｅｔ 的当前位置与空间环境 的位置进行匹配的过
程， 并形式化表示这一推断和匹配过程。 在路径查找这个空间认知过程中 ， 人们从 已知的空间事实
感知型路径查找研究基于认 知的计算机路径查找模 型 ， 通 常模 拟人 类借 助认 知 图 的表示 解 决路 径查 找任 务 的过 程 。 Ｋｕ ｅｓ （９ ７ ｉ ｒ １７ ）的 Ｔ Ｕ ｐ Ｏ Ｒ模 型被认为是计算机路径查找 的开 端 。 Ｏ Ｒ模型模 拟大 比例尺城 市环境路径查找中的学 习和问 ＴＵ
和空 间关系中推导有关空间的信息 ， 从计算机实现路径查找的
角度来看 ， 路径查找这一空 间认知过程也是一个建立在认 知图
基 础 之 上 的空 间关 系推 理 过程 。
１ 路径 查 找模型 的分类
路径查找模型可 以分为两大类 ： 性能￣［ ｅｆ ｍ ｃ ） （ ｒ ｒ ａ ｅ 和感 ｐ ｏ ｎ