现实世界到计算机世界的抽象过程,第2讲

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现实世界到计算机世界的抽象过程,第2讲

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1、第二章 从现实世界到比特世界,地理信息系统原理、方法和应用,研究如何对现实世界进行认知，如何在认知的基础上进行逐步抽象，最后得到数字化的空间模型，介绍空间数据库模型。,第 3 讲(一) 课 题：从现实世界到比特世界 目的要求：了解空间认知学对现实世界进行抽象的过程,理解地理认知模型和空间数据库模型的概念和作用，加深对空间数据和空间信息的理解。 教学重点：地理认知模型、空间数据库模型 教学难点：认知学对现实世界进行抽象的过程 教学课时：1课时 教学方法: 讲授,学习目标,了解空间认知学对现实世界进行抽象的过程 理解地理认知模型和空间数据库模型的概念和作用，加深对空间数据和空间信息的理解。,地理信。

2、息流与地理信息科学三个领域,1对现实世界的地理认知,地理空间认知的含义 地图认知模型 地图是客观世界的形象符号概括模型 地理客体的科学认知,(1)地理空间认知,地理空间认知： 研究人类如何认知自己赖以生存的地理环境(主要指地球的四大圈层 岩石圈、水圈、大气圈、生物圈)，包括位置、分布、关系、变化和规律等。,(1)地理空间认知,地理空间认知过程： 经过地理感知、表象再现、地理记忆和地理思维四个过程，借助图像或者地图(心像地图和认知制图)来实现的。心像地图是人类对地理空间多次感知的基础上(实地考察、地图参考、文献阅读)综合形成的一种印象或者心理表征；认知制图通常发生在人类使用地图的过程中，把新近获。

3、得的信息与地图信息综合起来进行决策，如：定位、定向、导航等。,包头市大气二氧化硫分布图,制图活动过程,地图编制者的认识模型,地图使用者的认识模型,(2)地图认知模型,(3)地图是客观世界的形象符号概括模型,地图具有形象性，能对实际对象做出完整的、清晰的、和直观的图形描述和说明 地图是采用专门设计和事先规定的符号来反映地物、现象和地理过程 地图是通过地图制图工作者通过对地物进行取舍、图形化简、数量和质量概括、抽象出来的模型。,(4)地理客体的科学认知,地理认知：制图过程，读图过程 地理认知是地理模型的基础，是制图概括的基础 地理认知贯穿于制图概括的整个过程(设计阶段，编绘阶段),2现实世界的抽象。

4、,现实世界,概念世界,地理空间世界,维度世界,项目世界,3比特世界,3.1 比特世界,现实世界与数学模型的关系,3.2 GIS空间数据建模,数据建模相关的概念 (1)模型：是对现实世界的模拟和抽象，是将系统的各个要素通过适当的筛选，用一定的表现规则描写出来的简明映像 (2)数据模型： 也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象，表示实体以及实体间的联系。 根据一定的方案建立的数据逻辑组织方式。 对数据库而言，数据模型反映了数据的整体逻辑结构，或用户所看到的数据之间的逻辑结构，反应了实体之间的逻辑关系。,3.2 GIS空间数据建模,数据建模相关的概念 (3)数据建模：是指把现实世界的数据组织为有用。

5、且能反映真 实信息的数据集的过程。 数据建模过程 第一步，选择一种数据模型来对现实世界的数据进行组织； 第二步，选择一种数据结构来表达该数据模型； 第三步，选择一种适合于记录该数据结构的文件格式。,3.2 GIS空间数据建模,GIS空间数据建模的基本任务: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，设计在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构等。,空间数据模型的三个层次,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,地理空间认知模型(概念模型)、地理空间数据模型(逻辑模型)、地理空间数据结构(物理模型)，构成了对地理实体、现象及其关系，从地理现实世界到计算机世。

6、界(数据世界)的三个表达层次。,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,二、GIS空间数据模型的概念与分类 GIS空间概念数据模型(基于要素的模型，网络模型，场模型)(空间认知模型) 空间逻辑数据模型(空间数据模型) 传统数据模型 结构化逻辑数据模型 (层次、网络) 面向操作的逻辑数据模型 (关系) 矢量模型，栅格模型，数字高程模型，面向对象模型，混合数据模型 (TIN与矢量的一体化模型，栅格与矢量一体化的多级格网模型 ) 物理数据模型 (空间数据结构) 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。,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类。

7、,三、空间数据模型与空间数据结构之间的区别与联系： 空间数据模型：是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法。 空间数据结构：是指对空间数据进行合理的组织，以便于进行计算机处理。数据结构是数据模型和计算机文件格式之间的中间媒介。 区别与联系：两者之间的区别很模糊，事实上，空间数据模型是空间数据表达的概念模型，数据结构是数据表达的物理实现，后者是前者的具体实现。,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,空间数据模型是人们对客观现实世界抽象表达的重要方式，处于对地理实体或现象抽象表达层次模式的中间层。它是由现实世界到计算机世界的必经之路，是定义空间数据结构、建立空间数据库的重要依据。,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,空间图形,空间图形的层次数据模型表示,四、传统数据模型 1、层次模型,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,图形的网络数据模型表示,四、传统数据模型 2、网络数据模型,3.3 GIS空间数据模型的概念与分类,四、传统数据模型 3、关系数据模型,关系4：节点坐标关系,作业及思考题,1、空间数据模型和空间数据结构概念的区别和联系是什么？,* 次数：1357533 已用完，请联系开发者。