【正文】 解網(wǎng)絡(luò)模型的特點。下表 給出了地理研究中一些場模型的例子 [A. Vckovski]。 1. 空間數(shù)據(jù)模型的基本問題 ? 空間數(shù)據(jù)模型 ?概念：是關(guān)于現(xiàn)實世界中空間實體及其相互間聯(lián)系的概念，它為描述空間數(shù)據(jù)的組織和設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫模式提供著基本方法。 ?理解基于要素空間關(guān)系分析中九交模型的表達方式 ?理解網(wǎng)絡(luò)模型的特點 1. 空間數(shù)據(jù)模型的基本問題 ? 地理空間 (Geospatial)的概念 概念： 是指物質(zhì)、能量、信息的存在形式在形態(tài)、結(jié)構(gòu)過程、功能關(guān)系 上的分布方式和格局及其在時間上的延續(xù)。 作業(yè)及思考題 ? 空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念的區(qū)別和聯(lián)系是什么？ ? 分析比較三種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型存儲空間圖形數(shù)據(jù)的方法和特點，它們存在的問題是什么？ a23P15c1he6P2P3bfgM47d給出下圖的關(guān)系數(shù)據(jù)模型示意圖。 無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，模擬和操作復(fù)雜地理對象的能力較弱； 2176。 基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。用于 GIS地理數(shù)據(jù)庫的主要問題如下： GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 1176。 數(shù)據(jù)獨立性較差，數(shù)據(jù)更新涉及許多指針，插入和刪除操作比較復(fù)雜，父結(jié)點的刪除意味著其下層所有子結(jié)點均被刪除； 4176。主要表現(xiàn)在： GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 (1) 層次模型用于 GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 層次模型反映了地理世界中實體之間的層次關(guān)系，在描述地理世界中自然的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系時簡單、直觀，易于理解，并在一定程度上支持數(shù)據(jù)的重構(gòu)。 區(qū)別與聯(lián)系： 兩者之間的區(qū)別很模糊，事實上，空間數(shù)據(jù)模型是空間數(shù)據(jù)表達的概念模型，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)表達的物理實現(xiàn)，后者是前者的具體實現(xiàn)。 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 地理認知模型（概念模型）地理空間數(shù)據(jù)模型（邏輯模型2）地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（物理模型2）抽象具體地理學(xué)語言定義和描述 計算機形式化語言定義和描述或其它建模語言定義和描述計算機數(shù)據(jù)庫語言定義和描述地理空間數(shù)據(jù)模型（邏輯模型1）地理空間數(shù)據(jù)模型（邏輯模型n）地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（物理模型2）地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（物理模型n）認知理論和方法建模角度與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫條件條件條件文件 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 ?二、 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 ? GIS空間概念數(shù)據(jù)模型（基于要素的模型，網(wǎng)絡(luò)模型，場模型） （空間認知模型） ? 空間邏輯數(shù)據(jù)模型 （空間數(shù)據(jù)模型） ?傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型 – 結(jié)構(gòu)化邏輯數(shù)據(jù)模型 （層次、網(wǎng)絡(luò)） – 面向操作的邏輯數(shù)據(jù)模型 （關(guān)系） ?矢量模型，柵格模型，數(shù)字高程模型 ，面向?qū)ο竽Ｐ?，混合?shù)據(jù)模型 （ TIN與矢量的一體化模型，柵格與矢量一體化的多級格網(wǎng)模型 ） ? 物理數(shù)據(jù)模型 （ 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)） 設(shè)計空間數(shù)據(jù)的物理組織、空間存取方法、數(shù)據(jù)庫總體存儲結(jié)構(gòu)等。 外模式 1 物理數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型 空間概念數(shù)據(jù)模型 外模式 2 外模式 3 現(xiàn)實空間世界 空間數(shù)據(jù)模型的三個層次 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 一、空間數(shù)據(jù)模型的發(fā)展與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 ◇對數(shù)據(jù)庫而言，數(shù)據(jù)模型反映了數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)，或用戶所看到的數(shù)據(jù)之間的邏輯結(jié)構(gòu)，反應(yīng)了實體之間的邏輯關(guān)系。心像地圖 是人類對地理空間多次感知的基礎(chǔ)上（實地考察、地圖參考、文獻閱讀）綜合形成的一種印象或者心理表征；認知制圖 通常發(fā)生在人類使用地圖的過程中，把新近獲得的信息與地圖信息綜合起來進行決策，如：定位、定向、導(dǎo)航等。第二章 從現(xiàn)實世界到比特世界 地理信息系統(tǒng) ——原理、方法和應(yīng)用 第 3 講（一） 課 題： 從現(xiàn)實世界到比特世界 目的要求： 了解空間認知學(xué)對現(xiàn)實世界進行抽象的過程 ,理解地理認知模型和空間數(shù)據(jù)庫模型的概念和作用，加深對空間數(shù)據(jù)和空間信息的理解。 （ 1）地理空間認知 地理空間認知過程： 經(jīng)過地理感知、表象再現(xiàn)、地理記憶和地理思維四個過程，借助圖像或者地圖（心像地圖和認知制圖）來實現(xiàn)的。 ◇根據(jù)一定的方案建立的數(shù)據(jù)邏輯組織方式。 GIS空間數(shù)據(jù)建模 GIS空間數(shù)據(jù)建模的基本任務(wù) :針對所研究的空間現(xiàn)象或問題，描述 GIS的空間數(shù)據(jù)組織，設(shè)計 GIS空間數(shù)據(jù)庫模式，設(shè)計在計算機中的物理組織、存儲路徑和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等。 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 地理空間認知模型 （概念模型）、 地理空間數(shù)據(jù)模型 （邏輯模型）、 地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （物理模型），構(gòu)成了對地理實體、現(xiàn)象及其關(guān)系，從地理現(xiàn)實世界到計算機世界（數(shù)據(jù)世界）的三個表達層次。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)模型和計算機文件格式之間的中間媒介。 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 空間圖形 空間圖形的層次數(shù)據(jù)模型表示 四、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型 層次模型 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 圖形的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型表示 四、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 四、 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系 4：節(jié)點坐標關(guān)系 節(jié)點 ID X Y Z V1 X1 Y1 Z1 V2 X2 Y2 Z2 V3 X3 Y3 Z3 V4 X4 Y4 Z4 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 四、 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存在的主要問題 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型在描述空間信息方面還存在著一些問題。 對任何對象的查詢都必須從層次結(jié)構(gòu)的根結(jié)點開始，低層次對象的查詢效率很低，很難進行反向查詢； 3176。 GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 ?(2)網(wǎng)狀模型用于 GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性 網(wǎng)狀模型是層次模型的一般形式，反映了地理世界中常見的多對多關(guān)系，在一定程度上支持數(shù)據(jù)的重構(gòu)，具有一定的數(shù)據(jù)獨立和數(shù)據(jù)共享特性，且運行效率較高。 不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達； 4176。主要問題是： GIS空間數(shù)據(jù)模型的概念與分類 1176。 不難看出，關(guān)系模型的根本問題是不能有效地管理復(fù)雜地理對象。 教學(xué)重點： 矢量數(shù)據(jù)模型和柵格數(shù)據(jù)模型及空間實體的表 達、九交模型 教學(xué)難點： 空間關(guān)系分析中的九交模型表達 教學(xué)課時： 1課時 教學(xué)方法 : 講授 本次課涉及的學(xué)術(shù)前沿： 時空模型 三維模型 第 4 講（一） 第三章 空間數(shù)據(jù)模型 地理信息系統(tǒng) ——原理、方法和應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標 ?了解空間數(shù)據(jù)模型的類型及其特點 ?理解場模型和要素模型 ?重點掌握矢量數(shù)據(jù)模型和柵格數(shù)據(jù)模型以及在這兩種模型下空間實體表達的方式。 相對空間 ：是具有空間屬性特征的實體的集合，由不同實體間的空間關(guān) 系構(gòu)成。 ?場模型可以表示為如下的數(shù)學(xué)公式：