地理信息系统主讲：潘晓芳2011.9第二章从现实世界到比特世界地理信息流与地理信息科学三个领域地理概念形式表达地理时空思考地理信息科学三个领域地理信息流地理认知模型研究地理概念计算方法研究地理信息与社会研究现实世界概念世界数字世界（GIS）应用领域信息服务与计算机实现1．对现实世界的地理认知•认知的含义•环境映象与模型•地图认知模型•地理客体的科学认知•地图是客观世界的形象——符号——概括模型思维客观现实世界感知系统制图综合与内容选取信息处理系统信息表达系统地图客观世界抽象地图所表达的客观世界地图使用者的知识背景形象思维与再现综合与分析被认识的客观世界感知系统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地图表现客观世界•形象模型–地图是地表空间关系和空间形式的视觉图解表象•符号模型–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，并表示它们的位置、质量特征和数量特征•概况模型–地图不是客观对象的完全再现，而是通过地图制图工作者脑和手的“过滤”、概括和抽象出来的模型2．现实世界的抽象维度世界：度量语言项目世界：信息团体地理空间世界：GIS语言概念世界：自然语言现实世界：基本语言要素集合世界：要素集合要素世界：要素几何世界：WKT点世界：坐标几何OpenGIS的九层模型2．现实世界的抽象•现实世界•概念世界•地理空间世界•维度世界•项目世界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•比特世界现实世界的信息数学的分析、预报、决策或控制现实世界的分析、预报、决策或控制数学模型翻译、归纳解译检验演绎推断现实世界与数学模型的关系3．比特世界•GIS空间数据建模外模式1物理数据模型逻辑数据模型空间概念数据模型外模式2外模式3现实空间世界空间数据模型的三个层次3．比特世界•GIS空间数据模型的概念与分类–GIS空间概念数据模型–空间逻辑数据模型–物理数据模型空间概念数据模型•对现实世界的描述和抽象形成的不同的用户视图，称为外模式•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。空间逻辑数据模型•根据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–结构化逻辑数据模型：显式表达数据实体之间关系的树形结构，直接地反映现实世界中空间实体之间的联系•层次数据模型•网络数据模型–面向操作的逻辑数据模型：用关系操作提取或查询数据实体之间的关系•关系数据模型物理数据模型•二进制数据表示的最底层的物理实现细节，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–物理表示与组织–空间数据存取•文件结构法•索引文件•点索引结构本节思考题•把信阳师范学院作为一个研究对象，完成从现实世界到比特世界的转换
