場模型和物體模型的區(qū)別

1、場模型和物體模型的區(qū)別姓名：xxx學(xué)號：XXXXXXXXXXXXXX為了能夠利用信息系統(tǒng)工具來描述現(xiàn)實世界，并解決其中的問題必須對現(xiàn)實世界進(jìn)行建模。對于地理信息系統(tǒng)而言，其結(jié)果就是空間數(shù)據(jù)模型。而常用的主要是場模型和物體模型，今天我們來探索一下這兩者的區(qū)別。一、概念區(qū)別2uhanUniv«rsity場模型，也稱域模型，是把地理空間中的現(xiàn)象作為連續(xù)的變量或體來看待，可以表示為如下的數(shù)學(xué)公式：z:s-z(s)。z為可度量的函數(shù)，s表示空間中的位置，因此該式表示了從空間域(甚至包括時間坐標(biāo))到某個值域的映射。根據(jù)不同的應(yīng)用，場可以表現(xiàn)為二維或三維。物體模型，也稱對象模型或要素模型，將研究的

2、整個地理空間看成一個空域，地理現(xiàn)象和空間實體，無論大小，都可以作為獨(dú)立的對象分布在該空域中。按照其空間特征分為點(diǎn)、線、面、體四種基本對象，對象也可能由其他對象構(gòu)成復(fù)雜對象，并且與其他分離的對象保持特定的關(guān)系，如點(diǎn)、線、面、體之間的拓?fù)潢P(guān)系。每個對象對應(yīng)著一組相關(guān)的屬性以區(qū)分各個不同的對象。二、特征表達(dá)區(qū)別1、空間結(jié)構(gòu)特征場模型中的空間經(jīng)常是指可以進(jìn)行長度和角度測量的歐幾里得空間?？臻g結(jié)構(gòu)可以是規(guī)則的或不規(guī)則的。場模型屬性域的數(shù)值有一下幾種類型：名稱。序數(shù)、間隔和比率。且屬性域支持空值。物體模型的基礎(chǔ)就是將空間要素嵌入在一個坐標(biāo)空間之中，一般是歐式空間，在該空間中可以利用公式進(jìn)行距離。方位和面積

3、的測量。除此之外，還可以嵌入：度量空間：允許在對象之間采用距離度量（但不一定有方向）；拓?fù)淇臻g：允許在對象之間進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的描述（不一定有距離和方向）；面向集合的空間：它只采用一般的基于集合的關(guān)系，如包含、合并及相交等。2、表達(dá)方式場模型空間域連續(xù)，即隨著空間位置的微小變化，其屬性值也將發(fā)生微小變化，不會出現(xiàn)像數(shù)字高程模型中的懸崖那樣的突變值。只有在空間結(jié)構(gòu)和屬性域中恰當(dāng)?shù)囟x了“微小變化”，“連續(xù)”的意義才確切；如地形的起伏，往往不能用一個函數(shù)來表達(dá)，而是用離散化的方法。而且空間場內(nèi)部的各種性質(zhì)是否隨方向的變化而發(fā)生變化，是空間場的一個重要特征。如果一個場中的所有性質(zhì)都與方向無關(guān)，則稱之為各

4、向同性場，否則為異性場。物體模型主要將對象表現(xiàn)為三類實體：點(diǎn)實體：有特定的位置，維數(shù)為0的實體?？煞譃椋狐c(diǎn)：有特定位置，維數(shù)為0的物體；實體店：用來代表一個實體；注記點(diǎn)：用于定位注記；內(nèi)點(diǎn)：用于記錄多邊形的屬性，存在于多邊形內(nèi)；節(jié)點(diǎn)：表示線的終點(diǎn)和起點(diǎn)；角點(diǎn)：表示線段和弧度俺的內(nèi)部點(diǎn)。線實體：維數(shù)為1的實體，由一系列坐標(biāo)點(diǎn)表示，有以下特征：實體長度：從起點(diǎn)到終點(diǎn)的總長；彎曲度：用于表示道路彎曲時彎曲的程度；方向性：如水流從上游到下游，公路則有單雙向之分。線實體包括線段、鏈、網(wǎng)絡(luò)、多邊形等。多邊形實體：維數(shù)為2的實體，由一個封閉的坐標(biāo)點(diǎn)序列外加內(nèi)點(diǎn)表示，是對湖泊、島嶼、地塊等現(xiàn)象的描述，有以下特

5、征：面積范圍；周長；獨(dú)立性或與其它地物相鄰：如北京及周邊省市；內(nèi)島或鋸齒狀外形：島嶼及海岸線；重疊性與非重疊性。三、應(yīng)用方式區(qū)別場模型：場模型最大的應(yīng)用就是柵格數(shù)據(jù)模型，柵格數(shù)據(jù)模型是基于連續(xù)鋪蓋的，是將場模型（即一定空間內(nèi)連續(xù)分布）離散化，即用二維鋪蓋或劃分鋪蓋整個連續(xù)空間。鋪蓋可以分為規(guī)則的和不規(guī)則的，后者可當(dāng)做拓?fù)涠噙呅翁幚?，如社會?jīng)濟(jì)分區(qū)、城市街區(qū)；鋪蓋的特征參數(shù)有尺寸、形狀、方位和間距。對同一現(xiàn)象，也可能有若干不同尺度、不同聚分性的鋪蓋。柵格模型將空間規(guī)劃地劃分為柵格，地理實體的位置和狀態(tài)是用柵格的行和列來定義。每個柵格都記錄了所在位置的某種現(xiàn)象，用像元值表示。該值可以表示一個確定的

6、現(xiàn)象也可以是一種模糊的現(xiàn)象。但一個像元應(yīng)該只賦一個單一的值。物體模型：與柵格模型相對應(yīng)，物體模型的應(yīng)用表現(xiàn)為矢量數(shù)據(jù)場模據(jù)定義域值域1解數(shù)1門變応肉變Jpln空討坐標(biāo)1訃度墾氣溫1川出伽H(x$)|E空汕邵棟模型。矢量方法強(qiáng)調(diào)了離散現(xiàn)象的存在，由邊界線（點(diǎn)、線、面）來確定邊界，因此可以看成是基于要素的。矢量數(shù)據(jù)模型將現(xiàn)象看作原形實體的集合，且組成空間實體。在二維模型內(nèi)，原形實體是點(diǎn)、線、面；而在三維中，原形也包括表面和體。我們舉一個森林的例子，考慮一種理想情況，將森林劃分為同構(gòu)區(qū)域，即每個區(qū)域只有一個（主要的）物種。比如：冷杉，橡樹和松樹。從場模型角度來看，森林可以建模成一個函數(shù)，該函數(shù)的定義

7、域是森林占據(jù)的地理空間，而值域是3個元素（樹種的名稱）的集合。設(shè)這個函數(shù)為f,它將森林所占據(jù)空間的每個點(diǎn)映射到值域的一個具體元素上。函數(shù)f是個分段函數(shù)，它在樹種相同的地方取值恒定，而在樹種發(fā)生變化處才改變?nèi)≈?。有的場模型是用分段函?shù)表示的。場模型的另一種表示方法是網(wǎng)格，網(wǎng)格中的每個單元格標(biāo)注著占主導(dǎo)地位的樹種的名稱，這種表示方法在各種林分邊界極不規(guī)則的情況下更為適用。場的其他表示方法還有等值線，它顯示了在某個物理參數(shù)（例如溫度、氣壓）上具有固定值的輪廓線?，F(xiàn)在考慮函數(shù)f的值發(fā)生變化的地方。在明確規(guī)定樹種之間界限的理想情況下，就可以得到多邊形的邊界，每個多邊形都有一個唯一的標(biāo)識符和一個非空間屬性樹種的名稱。這樣，可以把森林建模成多邊形（例如林分）的一個集合，每個多邊形對應(yīng)一個物種。這就是對象模型的觀點(diǎn)。對一個空間應(yīng)用的建模來說，到底采用場模型還是對象模型，主要取決于應(yīng)用要求和習(xí)慣。對于形狀不定