高阶模糊地理现象多尺度建模和空间分析方法研究

本项目针对地理现象自身不确定性在描述、度量和分析模糊地理现象中缺乏客观描述和分析的方法，直接影响计算机对地理现象的监控、模拟、推演、时空分析和评价结果可靠性的问题，采用高阶模糊数学理论，研究地理现象客观真实地表示、度量和模糊空间分析方法，并以区域泥石流危险性和风险分析为例加以验证。主要研究内容如下：（1）高阶模糊地理现象的多尺度定义、表示模型、几何形态和语义表述模型和计算方法；（2）从适宜尺度区间上表示高阶模糊地理现象、多尺度模糊分类、高阶模糊点集理论三方面研究模糊地理对象的构建方法；（3）高阶模糊拓扑、方向、距离等理论方法和高阶模糊网络的表示和最优路径计算模型，（4）高阶模糊推理的机理和过程模型，研究高阶模糊空间分析中利用人类知识的方法。

本项目的研究结果主要包括两个方面：（1）基于区间Ⅱ-型模糊集的模糊地理现象数学模型。在地理对象模型、地理对象的属性定义和度量、区间Ⅱ-型模糊区域边界定义等方面取得了进展，提出的属性度量方法能够全面刻画模糊地理对象的空间属性，特别是在几何属性度量和边界定义中取得了突破性的进展。（2）提出了大数据时代的多尺度空间分析框架，在之前的研究基础上进一步研究了场模型中的方向关系，同时在高阶拓扑关系（基于交叉集和RCC8扩展）、距离关系等方面取得了一些研究成果。突破了传统空间分析的解决思路，解决了高阶模糊地理空间关系分析的基础性问题，为高阶模糊地理空间推理和知识挖掘奠定了基础。本项目的核心成果在《测绘学报》、《Journal of Intelligent & Fuzzy Systems》、《International Journal of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems》等期刊上发表，其中SCI检索论文4篇，EI检索论文6篇，出版了一部专著。本项目虽然取得了一些成果，但是在研究的过程中也发现了一些问题，如怎么利用现实生活中广泛使用的地理词汇进行计算推理。最后建议推动地理词汇计算的研究以满足智能GIS的需要。