基于Bayes網絡的多粒度時空對象地理過程演化建模——以新安江模型為例

作者：張正方,閆振軍,王增杰,傅蓉,羅文,俞肇元

摘要：多粒度時空對象具有多粒度、多類型、多形態、多參照系、多元關聯、多維動態、多能自主特點,可用于直接描述從微觀到宏觀的現實世界。基于時空對象建模理論構建多尺度地理對象耦合演化的集成表達是多粒度時空對象模型支撐地理分析與建模的關鍵。本文基于多粒度時空對象建模理論,在概率圖和條件概率表的基礎上發展了一種基于Bayes網絡的地理過程演化表達和建模方法。該方法將多粒度時空對象作為Bayes網絡節點,根據多粒度時空對象間的關聯關系構建Bayes網絡,利用Bayes概率表達多粒度時空對象間關聯關系的作用強度,并通過更新算子和概率圖模型描述要素特征狀態的動態變化。基于此方法,選取新安江模型,進行多粒度時空對象地理過程建模和模擬實驗。采用呈村1989—1995年水文數據為訓練數據,1996年水文數據為模擬數據,通過降水面、蒸發面、產流面和匯流面構造Bayes網絡并模擬產流量和匯流量狀態;實驗結果表明本文方法不僅可以對水文過程進行演化建模,并且可以較好地模擬水文過程中的產流量和匯流量變化,正確率達97.5%和95.9%。

發文機構：南京師范大學虛擬地理環境教育部重點實驗室 江蘇省地理環境演化國家重點實驗室培育建設點 江蘇省地理信息資源開發與利用協同創新中心

關鍵詞：多粒度時空對象多尺度地理對象耦合演化地理過程BAYES網絡關聯關系概率圖模型要素特征狀態新安江模型spatio-temporal objects of multi-granularitythe coupled evolution of multi-scale geographic objectsgeographic processbayesian networkconnection relationprobabilistic graphical modelfeature state of the elementsthe Xin’an jiang Model

分類號： TP3[自動化與計算機技術—計算機科學與技術]