空间信息的概念模型

空间信息的概念模型


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-09 编辑:xuzhiping 浏览次数: 5500

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摘要: 地理信息系统是一个涉及空间信息的概念系统。由于地球表面的无限复杂性,要在计算机这样一个有限容量和处理能力的系统中进行表达,无可避免地要涉及抽象与综合问题。真实世界的信息必须通过选择、表达与量化等过程才能最终成为计算系统所能管理和处理的内容。所有这些都与模型的概...

地理信息系统是一个涉及空间信息的概念系统。由于地球表面的无限复杂性,要在计算机这样一个有限容量和处理能力的系统中进行表达,无可避免地要涉及抽象与综合问题。真实世界的信息必须通过选择、表达与量化等过程才能最终成为计算系统所能管理和处理的内容。所有这些都与模型的概念相关。

1.模型的层次性

模型是一个内涵非常复杂的概念,本身具有多重含义。一般意义上的模型是指为了分析或解释的目的对事物进行的概括的、假设的描述;是旨在增强我们理解、预测和控制其行为的能力而对系统进行的简化表达;是用于对不能直接观察到的事物进行可视化的一种描述或模拟,模型具有层次之分。在地理信息系统甲,我们通常提到的三个层次是概念模型、逻辑模型和物理模型,该划分方法源自于数据库设计理论。随着知识工程的研究进展,在对知识表达模型的研究中,Brachmann提出了更为详尽的层次观。他认为,在知识中存在计算实现、逻辑、认识、概念及语言五个层次的基本元素。Guarino(1994)在分析上述分类以后,进一步指出在认识层次和概念层次之间依然缺少一个层次,即本体层次,本体层次的引人可以加强对知识本身的(形式化)表达的关注,而不是单单注重形式推理的研究。

2.空间信息的概念模型

由于地理信息系统本身缺乏系统的理论体系,绝大多数理论元素均来自于计算机科学、地图学、地理学、知识工程、心理学与语言学等领域,其中不乏转由计算机科学间接引人的。缺乏概念模型的系统研究是目前地理信息系统的主要问题。

空间信息概念模型的问题应该得到足够的重视。知识工程的模型层次观一定程度上代表了所有计算系统的问题。从后面的讨论我们将看到,语言学模型的引人意味着从本体论、认识论和语言三个不同方面对空间信息结构的关注,具有哲学、语言学、认知科学等强烈的理论背景,以及人工智能与知识工程的技术方法背景。

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