要素模型
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3.2.2 场模型
场模型，也称作域（field）模型，是把地理空间中的现 象作为连续的变量来看待，如大气污染程度、地表温度、 地形高度等。
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3.2.3 网络模型
网络模型可看成对象模型的一个特例，它是由点对象和 线对象之间的拓扑空间关系构成的，用以描述公路、通 信线路、管道、物质流、信息流等地理事物和现象。
空间数据模型
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3. 空间数据模型
为了能够利用地理信息系统工具解决现实世 界中的问题，首先必需将复杂的地理事物和现象 简化和抽象到计算机中进行表示、处理和分析。 这就需要对现实世界进行抽象建模，其结果就是 空间数据模型。 地理空间与空间抽象 空间数据概念模型 空间数据与空间关系 空间数据逻辑模型
语义表达能力强 作为用户与GIS软件之间交流的形式化语言，应用于用户理解 （如ER模型）； 独立于具体计算机实现 尽量与系统的逻辑模型保持同一的表达形式，不需要任何转换， 或者容易向逻辑数据模型转换。
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逻辑数据模型
空间现象
客观世界的现象划分为5类： 可精密观测的自然对象（如建筑物边界） 受采样限制的自然对象（如河流的边界） 受定义限制的自然对象（如植被覆盖率大小和范围） 不规则的人为对象（如行政区）
规则的人为对象（栅格、立方体元）
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空间实体
对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的不可再分割 的同类对象，就是地理空间实体，简称空间实体。
GIS描述概念数据模型中实体及其关系的逻辑结构，是系统 抽象的中间层 逻辑数据模型的建立 既要考虑用户易理解，又要考虑易于物理实现，易于转换成 物理数据模型，例如UML模型 通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型
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（哲学分割性）
空间实体具有4个基本特征：
空间位置特征
属性特征
时间特征 （季节河） 空间关系（事物关联性）
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2、空间认知和空间抽象
对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、 能反映形式世界真实状况数据集，是地理信息系统重要任务之一， 也是GIS的理论基础。 尺度世界 （度量语言） 地理空间世界 （GIS语言） 概念世界 现实世界 地理要素 项目世界 （Project） 地理点列世界 （Coordinate） 地理几何特征世界 （Geometry）
3.2 空间数据概念模型
以GIS观点对客观世界建立模型，考虑如下对象：
不连续对象，如道路、水域、建筑物； 连续变化的对象，如地形的连续变化、温度范围等； 分类的对象，如植被类型、气候带、年龄段等； 突发事件：事故、水灾； 某种人工选择的表达方式，如点、线、面、栅格等。
概念模型只能体现地理空间的某一方面
地理要素世界
（自然语言）
（基本语言）
集合世界
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空间实体抽象的3个层次
空间事物或现象
观察和认知
现实世界
选择、综合、简化和抽象
概念世界
概念模型 Conceptial model
编码、表达、建立空间关系
逻辑数据模型 Logical data model 数据世界 （计算机）
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地理空间数据的概念模型
对象模型
场模型 网络模型
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3.2.1 对象模型/要素模型
将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立 的对象分布在该空域中，对象模型强调地理空间中的单个地理现象。 按照其空间特征分为点、线、面、体四种基本对象； 对象也可能由其他对象构成复杂对象，并且与其他分离的对象保持特 定的关系，如点、线、面、体之间的拓扑关系； 每个对象对应着一组相关的属性以区分各个不同的对象； 对象模型把地理现象当做空间要素（Feature）或空间实体（Entity） 一个空间要素必须同时符合三个条件：
物理数据模型
概念数据模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制，即在物 理磁盘上如何存放和存取，是系统抽象的最低层。
空间数据结构
在逻辑数据模型和物理数据模型间，用于对逻辑数据模型描述的 数据进行合理的组织，是逻辑数据模型映射为物理数据模型的中 间媒介。
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数据结构对数据进行组织
物理数据模型 Physical data model
空间数据库
信息 SCAU Lectures 2010 @ GIS
概念数据模型
地理空间中地理事物与现象的抽象概念集，是地理数据 的语义解释； 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；（专业无关）
构造概念模型应该遵循的基本原则
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3.1 地理空间与空间抽象
1、地理空间与空间实体
地理空间
地理空间是指地球表面及近地表空间，是地球上大气圈、水圈、 生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。地球上最复杂的物理过程、 化学过程、生物过程和生物地球化学过程就发生在该区域。
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网络模型将数据组织成有向图结构。结构中结点代表 数据记录，连线描述不同结点数据间的关系。有向图 （Digraph）的形式化定义为： Digraph = (Vertex,{Relation})
可被标识 在观察中的重要程度 有明确的特征具可被描述
传统的地图是以对象模型进行地理空间抽象和建模的实例
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对象模型对空间要素的描述
子类
分类 空间关系 非空间关系 时间关系 非属性空间 超类 子部分 超部分
地理空间 空间要素 几何坐标
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