地理认知理论与模型省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx

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1 地理认知概念
2 地理抽象过程
3 地理认知模型
4 空间拓扑关系
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1 地理空间认知概念
地理空间认知：
研究人类怎样认知自己赖以生存地理环境（主要指地球四大圈层 – 岩石圈、水圈、大气圈、生物圈），包含位置、分布、关系、改变和规律等。
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。心像地图是人类对地理空间屡次感知基础上（实地考查、地图参考、文件阅读）综合形成一个印象或者心理表征；认知制图通常发生在人类使用地图过程中，把新近取得信息与地图信息综合起来进行决议，如：定位、定向、导航等。
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2 地理抽象过程
OGC 九层次抽象
尺度世界
Dimensional world
地理空间世界
Geospatial world
地理点列
point
几何特征
geometry
地理要素
feature
地理要素集合
Feature collections
概念世界
Conceptual world
现实世界
Real world
项目世界
Project world
感知世界
工程世界
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ISO-TC211
概念模型
概念形式
概念模式
概念模式语言
论域
现实世界
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三层次模式
物理数据模型
逻辑数据模型
概念模型
现实世界
地里实体或现象
最高层
中间层
最低层
数据世界
（机器）
概念世界
（大脑）
设计
实现
认知、抽象与概念模型化
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3 地理认知模型
依据GIS数据组织和处理方式，地理认知模型分为三类：
基于对象（OBJECT-BASED）
基于域/场(FIELD-BASED)
基于网络（NETWORK-BASED）
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面向对象认知模型
1）地理实体面向对象描述
在一定尺度下，客观存在地理实体都有其准确位置、形状，能够同其它相邻地理实体区分开来。这些地理实体既能够是一座城市，也能够是一片住宅，或者是一间房屋。
面向对象实质就是使用一系列基本数据来描述这些地理实体，包含：对象特定属性（空间、时间、非空间属性），对象之间特定关系（空间、时间、语义）。
普通认为，面向对象地理实体描述方式尤其适合用于描述地理空间中各种独立存在地理特征（discrete spatial features），适合于那些含有完整边界地理目标，如：建筑物、街区、道路、行政区划等人文现象、或者湖泊、河流、植被景观等自然现象。
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比如：地理实体面向对象描述
实体
标识符
空间位置
空间关系
属性特征
功效
学校
名称
地面坐标
与另一实体相邻
学生数
教育
铁路
编码号
一组坐标
连接两个城市
运输量
运行
钻孔
标识号
地面坐标
位于某个区域
孔径
层位
蓄水池
名称
地面坐标
与一水管线相接
水质
水位
上表中所列五种特征可分两大类：空间特征和非空间特征，描述地理实体数据对应分为空间数据和属性数据。空间数据用来描述地理实体空间位置和相互关系。对于“地理实体”，了解其定位属性，也就是获取其确切空间坐标值，要比了解其普通非定位属性更主要。实际上，实体许多非定位属性，如长度、面积等都是依附于定位属性。
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2）地理实体几何抽象
为了在计算机抽象空间中，表示复杂现实世界，在地理信息系统中，地理实体被抽象简化为简单几何对象(geometric object)：
点对象(Point)
线对象(Line)
面对象(Polygon)
体对象(Volume)
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点对象
点对象是有特定位置维数为零物体，代表一个点实体(Point Entity)，如城市、村庄、钻孔等。
线对象
线对象是维数为1物体，代表一个线实体(Line Entity)，如河流、边界、道路等。
线对象属性：
实体长度 - 从起点到终点总长；弯曲度 - 如道路弯曲程度；方向性 - 如水流方向(从上游到下游)，公路方向(单向、双向)等。
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