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高维空间时空模糊集合，又称融合空间信息的三域模糊集合，主要由时空变量（时间+空间）、隶属度及高维空间域构成。图3.1.1（b）给出了一维空间时空模糊集合。在传统模糊集合的基础上，增加了表征空间信息的第三域，这为高维空间时空不确定信息的表征和处理奠定了理论基础。
图3.1.1 传统模糊集合和一维空间时空模糊集合 [135]
令论域
是一个定义在实可分希尔伯特空间上的开集。
定义3.1
（高维空间时空模糊集合） 在论域
和高维空间
X
⊂ℜ
N
上，时空模糊集合
可由下式表示：
式中，
是
ξ
与
有关的空间隶属度，且
。
当论域
和空间
X
均连续时，通常
可写成
式中，
表示
和
X
上隶属度为
的所有连续点
ξ
与
的集合。
当论域
和空间
X
均离散时，通常
可写成
式中，
表示
和
X
上隶属度为
的所有离散点
ξ
与
的集合。
注3.1 当 N =1时，本章所定义的高维空间时空模糊集合将退化为文献[135，136]中所定义的一维空间三域模糊集合。进一步，如果令 N =0，那么高维空间时空模糊集合将退化为文献[132～134]所讨论的传统模糊集合。