電子地圖數(shù)據(jù)模型的基本概念

電子地圖數(shù)據(jù)模型的基本概念目錄CONTENTS二、地理實(shí)體的相關(guān)概念一、模型設(shè)計的基本過程一、模型設(shè)計的基本過程

數(shù)據(jù)模型是將客觀世界的事物及其聯(lián)系映射為數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間關(guān)系的邏輯組織形式，它是建立客觀世界到數(shù)據(jù)世界的橋梁。一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)模型能夠最佳地反映研究對象及其環(huán)境，并能科學(xué)地劃分和組織數(shù)據(jù)，為計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各種功能提供靈活的、有效的數(shù)據(jù)支持。在電子地圖系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)電子地圖的表達(dá)、分析功能，就需要建立一個與之相適應(yīng)的電子地圖的數(shù)據(jù)模型。數(shù)字地圖，即地圖數(shù)據(jù)庫將根據(jù)這個模型進(jìn)行構(gòu)建，并作為電子地圖的直接數(shù)據(jù)來源。因此，電子地圖的數(shù)據(jù)模型建立（簡稱建模）和數(shù)據(jù)庫建立（簡稱建庫）是電子地圖工程的首要任務(wù)。

電子地圖的數(shù)據(jù)模型是針對地圖所關(guān)注的主題要求，對客觀地理世界的相關(guān)事物及其相互間的聯(lián)系進(jìn)行抽象和概括而建立起來的。其數(shù)據(jù)模型的設(shè)計需要經(jīng)過從現(xiàn)實(shí)世界到信息世界，再到數(shù)據(jù)世界的逐步設(shè)計過程，是電子地圖數(shù)據(jù)庫建立的核心問題。模型設(shè)計的基本過程

客觀世界的事物是無窮無盡的，要研究、認(rèn)識、利用和改造它們，就必須有針對性地選擇應(yīng)該關(guān)注的對象，作必要的概括與抽象，以建立研究對象的主要性質(zhì)特征以及對象之間的聯(lián)系規(guī)律，這個概括與抽象的過程就是模型化，概括與抽象的結(jié)果就是模型。也正因?yàn)楦鱾€物體均可由若干性質(zhì)特征來描述，從而它們之間是可以區(qū)分的。物體在某些特征或性質(zhì)上的同一性，使得人們可以對它們進(jìn)行分類與歸納，為抽象與概括提供了重要的前提。同時，現(xiàn)實(shí)世界的各種事物不是孤立存在的，它們之間相互影響、相互制約，因此客觀事物之間這些各種各樣的聯(lián)系成為事物變化發(fā)展的重要因素，在模型中起到關(guān)聯(lián)和紐帶的作用。

要將現(xiàn)實(shí)世界的事物轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能夠接收和處理的數(shù)據(jù)，并集成到數(shù)據(jù)庫中，就需要將現(xiàn)實(shí)世界的概念模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。由于數(shù)據(jù)庫建立的目的不是單純地保存數(shù)據(jù)，而是通過提供數(shù)據(jù)來獲取新的信息或知識，因此，數(shù)據(jù)庫總是和某種信息系統(tǒng)聯(lián)系在一起。在信息系統(tǒng)中要讓人們了解數(shù)據(jù)的內(nèi)容，或者將現(xiàn)實(shí)世界的有關(guān)事物抽象為用戶理解的內(nèi)容，就必須在現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)據(jù)世界之間建立一個中間層次的供用戶使用的信息世界。模型設(shè)計的基本過程信息世界又稱為觀念世界，它不是對現(xiàn)實(shí)世界的原樣照搬，而是人們對現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識，也是對現(xiàn)實(shí)世界有選擇性的邏輯抽象與概括。因此，信息世界所涉及的只是現(xiàn)實(shí)世界中客觀事物集合的一個子集，人們把這個子集中的事物叫做實(shí)體，它是信息世界研究的對象，也是數(shù)據(jù)庫中要予以區(qū)分和存儲的對象，信息將圍繞它采集。實(shí)體間的聯(lián)系可以認(rèn)為是一種特殊類型的實(shí)體。反映客觀事物及其相互聯(lián)系的模型是實(shí)體（E-R）模型。數(shù)據(jù)世界是信息世界中信息的數(shù)據(jù)化結(jié)果，它通過數(shù)據(jù)模型來描述現(xiàn)實(shí)世界的事物及其聯(lián)系，最終成為一組被命名的邏輯數(shù)據(jù)單位（數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄等）以及它們之間的邏輯聯(lián)系所組成的全體。上述的數(shù)據(jù)模型設(shè)計過程可概括為客觀世界（概念模型）→信息世界（E-R模型）→數(shù)據(jù)世界（數(shù)據(jù)模型）的過程，如圖1所示。數(shù)據(jù)庫就是借助數(shù)據(jù)模型來描述和處理客觀事物，實(shí)現(xiàn)對它們的諸多性質(zhì)、特征及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)化表達(dá)與組織管理。其逆過程就是數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用的過程，它是數(shù)據(jù)庫建立的最終目的。模型設(shè)計的基本過程二、地理實(shí)體的相關(guān)概念模型設(shè)計的基本過程電子地圖學(xué)的基本內(nèi)容1.地理實(shí)體地理實(shí)體是指現(xiàn)實(shí)世界客觀存在的，并可相互區(qū)別的地理事物或現(xiàn)象。它既可以是某個個體，也可以是一個集合。在客觀地理世界中，有的地理實(shí)體是具體有形的事物，如河流、道路、居民地等；有的地理實(shí)體是無形的、抽象的事物,如境界線、等高線等。但不管如何，地理實(shí)體的進(jìn)一步細(xì)分不能是該實(shí)體的相同類型。在不發(fā)生沖突的情況下，有時也把地理實(shí)體與實(shí)體的數(shù)據(jù)形式等同起來。2.地理目標(biāo)地理目標(biāo)是地理實(shí)體在數(shù)據(jù)庫中的表示，強(qiáng)調(diào)了目標(biāo)的統(tǒng)一性，其表示方法隨比例尺、目的等情況的變化而變化。例如，對于河流這個地理實(shí)體，在小比例尺地圖上可作為一個線目標(biāo)，而在大比例尺地圖中，則可以作為一個面目標(biāo)。地理目標(biāo)在地圖上是以地圖符號形式來表達(dá)的。3.地理數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)是關(guān)于地理實(shí)體的性質(zhì)、特征的數(shù)據(jù)化表示，它包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。和地理目標(biāo)更注重實(shí)體的邏輯意義與整體性不同，地理數(shù)據(jù)更強(qiáng)調(diào)實(shí)體的數(shù)據(jù)特性。因此，地理實(shí)體更多地屬于現(xiàn)實(shí)世界范疇，地理目標(biāo)更多地屬于信息世界范疇，而地理數(shù)據(jù)屬于數(shù)據(jù)世界范疇。電子地圖學(xué)的基本內(nèi)容4.地圖目標(biāo)

地圖目標(biāo)是地圖上具有獨(dú)立地理意義的制圖對象。這種地理意義的相對獨(dú)立性是指地圖目標(biāo)所包含的空間單元具有統(tǒng)一屬性，反之如果一條弧段的一部分是一個屬性值，而另一部分是另一個屬性值，這就破壞了獨(dú)立性。地圖目標(biāo)總是和某一個地圖符號規(guī)則連接在一起，在一般情況下它是地理目標(biāo)的定位與符號化表達(dá)結(jié)果。但是，地圖目標(biāo)的制圖特點(diǎn)使得它比地理目標(biāo)具有更大的靈活性，從而除了點(diǎn)、線、面等基本地圖目標(biāo)之外，還可以擴(kuò)充到點(diǎn)群或者文字注記等更多的對象之中。此外，地圖數(shù)據(jù)是地圖目標(biāo)的數(shù)據(jù)表示，也是地理數(shù)據(jù)中可用定位圖形來表示的部分，是地理數(shù)據(jù)的子集。電子地圖學(xué)的基本內(nèi)容總之，電子地圖和GIS一樣都是關(guān)于地理信息的產(chǎn)品，必然涉及從現(xiàn)實(shí)世界的地理實(shí)體到表達(dá)