现实世界.PPT

地理信息系统导论 空间数据建模的基本任务是，针对所研究的空间现象或问题，描述GIS的空间数据组织，设计GIS空间数据库模式，这包括定义空间实体及其相互间关系，确定数据实体或目标及其关系，设计在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构等。 3．比特世界 图2-16：空间数据模型的三个层次 3．比特世界 3．4 GIS空间数据模型的概念与分类 3．4．1GIS空间概念数据模型 GIS空间数据模型的概念模型是考虑用户需求的共性，用统一的语言描述和综合、集成各用户视图。目前广为采用的数据模型是基于平面图的矢量数据模型和基于连续铺盖的栅格数据模型。 3．比特世界 3．4．2空间逻辑数据模型 逻辑数据模型是根据前述的概念数据模型确定的空间数据库信息内容（空间实体及相互关系），具体地表达数据项、记录等之间的关系，因而可以有若干不同的实现方法。一般来说，可将空间逻辑数据模型分为采用结构化模型和面向操作的模型两大类。 3．比特世界 1）结构化逻辑数据模型 结构化模型是显式表达数据实体之间关系的树形结构。其中的层次数据模型是按树型结构组织数据记录，以反映数据之间的隶属或层次关系。网络数据模型是层次数据模型的一种广义形式，是若干层次结构的并，其优点是能反映现实世界中极为常见的多对多的联系，缺点是复杂。一般而言，结构化模型能直接地反映现实世界中空间实体之间的联系。 3．比特世界 2）面向操作的逻辑数据模型 关系数据模型是用二维表格表达数据实体之间的关系，用关系操作提取或查询数据实体之间的关系，因此称之为面向操作的逻辑数据模型。 当前的一种发展趋势是将两者的优点集中起来，形成新的或改进的逻辑数据模型，如扩展的网络模型 3．比特世界 3．4．3 物理数据模型 逻辑数据模型并不涉及最底层的物理实现细节，但计算机处理的是二进制数据，必须将逻辑数据模型转换为物理数据模型，即要设计空间数据的物理组织、空间存取方法、数据库总体存储结构等。 1）物理表示与组织 层次逻辑数据模型的物理表示方法主要有物理邻接法、表结构法、目录法。网络数据模型的物理表示方法主要有变长指针表、位图法、目录法等。 3．比特世界 2）空间数据存取 数据库的“存”是指从内存写一块到外存，“取”指从外存写一段到内存。常用的存取方法有： 第一种，文件结构法：包括顺序结构（如二分查找，插值查找）、表结构（线性表，倒排表）和随机结构。 第二种，索引文件：它是提高数据存取效率的基本方法。对索引的插入、删除等只涉及到索引记录本身，而对数据记录的操作要看具体的数据组织策略。 3．比特世界 第三种，点索引结构：由于B树在进行基于次关键字的有哪些信誉好的足球投注网站时是不适合的，为此，将空间定位数据及其属性看作是多维空间中的点，采用栅格索引、KD树、四叉树、R树等多维点索引结构进行索引。目前空间存取方法及查询优化仍是GIS研究中的一个重要的课题。 3．比特世界 * * 第二章 从现实世界到比特世界 我们借助于外感官（我们意识的一种性质）表象给我们自己外面的对象，这些对象毫无例外的在空间里面。这些对象的形状、大小、以及它们相互间的关系是在空间里被规定的或能够在空间里被规定的。 空间不是一个从外部经验得来的经验概念。因为为使着某种感觉与我以外的某些东西发生关系，以及同样地为着我能把那些感觉表象为互相在外、互相靠近，从而不只是彼此不同，并且是在不同的地方，这样就一定要以空间观念为前提。 ----康德 地理信息系统导论 1．对现实世界的地理认知 地理环境是复杂多样的，要正确地认识、掌握与应用这种广泛而复杂的信息，需要进行去粗取精、去伪存真的加工，这就要求对地理环境进行科学的认识。对于复杂对象的认识是一个从感性认识到理性认识的一个抽象过程。对于同一客观世界，不同社会部门或学科领域的人群，往往在所关心的问题、研究的对象等方面存在着差异，这就会产生不同的环境映象。 图2-1： 地理信息流与地理信息科学三个领域 1．对现实世界的地理认知 1．1 认知的含义 认知属于心理学的范畴。 根据空间信息分析以及空间信息可视化的需要，认知应该是知觉、注意、表象、记忆、学习、思维、语言、概念形成、问题求解、情绪、个性差异等有机联系的信息处理过程。 图2-2描述了空间认知的框架。 图2-2：空间认知 空间认知 在GIS中研究空间认知，可以指导建立更加符合人类思维的空间模型和信息表现方式。 1．对现实世界的地理认知 1）个体