基于草图的地理信息检索理论与方法研究

Researching on theory and methods of geographic information retrieval based on sketch have very important theoretical applied worthiness for developing and enriching existing geographic information retrieval pattern and satisfing the needs of intellectualized network geographic information service in future.The mainly contents includes: 1)to reduce complexity of scene similarity computing, the project will research on descending dimension algorithm of high dimension feature vector by using graph spectrum and Independence Component Analysis (ICA) based on various eigenvalue of spatial scene have been extracted，and the project will research on establishing spatial scene mixed similarity measure model based on various feature vectors. 2)To improve retrieval efficiency, the project will research on double spatial index mechanism including spatial relations through Extended R Tree and Spatial Relation Index Tree. The purpose of researching on creating of matching association graph and restriction conditions relaxation is to translate into graph search issue for retrieval issue and to export a series of similar scene compare with sketch scene effectively and inextenso. 3)To introduce user's participation to geographic information retrieval process, and make the results closer and closer to user will, thus improving retrieval efficiency, the project will research on relevance feedback algorithm. Through the study, it can provide theoretical and methodological support for Geographic Information Retrieval based on sketch.

研究基于草图的地理信息检索理论与方法，对拓展和丰富现有地理信息检索模式，满足未来智能化网络地理信息服务需求有极为重要的理论和应用价值。具体内容包括：1)为降低场景相似性计算的复杂度，在已提取空间场景各种特征值基础上，利用图谱和独立成分分析方法研究高维特征向量降维处理算法，然后基于各种特征向量建立空间数据场景与草图场景间的混合相似性度量模型；2)研究采用扩展的R树和空间关系索引树建立顾及空间关系的双重索引检索机制，以便提高检索效率；研究匹配关联图的生成与约束条件的松弛化处理，是为了将检索问题转化为图的搜索问题，使其更能有效地输出一系列完备的、且与草图相似的场景；3)为把人的参与引入信息检索过程中，使检索结果更逼近用户的主观意图，从而提高检索性能，研究支持草图检索的相关反馈机制与算法。通过本研究，可以为基于草图的地理信息检索提供理论和方法上的支撑。

研究基于草图的地理信息检索理论与方法，对拓展和丰富现有地理信息检索模式，满足未来智能化网络地理信息服务需求有极为重要的理论和应用价值。本项目提出了基于匹配关联图的空间场景形式化描述方法和基于独立成分分析方法的高维特征向量维数约简方法，建立了空间数据场景相似性度量模型，提出了基于空间场景匹配度的约束条件的松弛化方法和基于空间场景特征矩阵的匹配关联图生成方法，提出了基于双重索引与ER树的空间索引方法，设计了基于重排序的相关反馈算法，相关算法和软件模块已嵌入国产大型GIS平台，并初步应用于地理信息生产和网络地理信息服务中，广泛应用于多源空间数据匹配、融合和地理信息检索中，提高了地理信息处理的自动化程度和任务保障的效率，在《测绘学报》、《武汉大学学报（信息科学版）》等高水平学术刊物上共发表论文8篇，已申请受理国防发明专利3项，达到了预期研究目标。