地理實(shí)體如何表達(dá)？

1.如何理解地理實(shí)體

人們對(duì)地理世界的認(rèn)知和表達(dá)，是隨著技術(shù)、工具的發(fā)展而不斷提高的，有了地學(xué)及數(shù)學(xué)理論及工具，人們利用地圖要素實(shí)現(xiàn)對(duì)地理世界的認(rèn)知和表達(dá)，地圖得以問(wèn)世；當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及GIS技術(shù)發(fā)展，地圖搬到了計(jì)算機(jī)中，基于地圖要素建立了相應(yīng)的地理信息數(shù)據(jù)模型，4D產(chǎn)品代表了傳統(tǒng)GIS時(shí)代對(duì)地理世界的認(rèn)知?，F(xiàn)在，建設(shè)數(shù)字孿生城市，要將現(xiàn)實(shí)世界搬到計(jì)算機(jī)中，用數(shù)字城市映射物理城市，將其作為數(shù)字底座，滿足各行各業(yè)、滿足專業(yè)及大眾的地理信息需求，原有的基于地圖要素的數(shù)據(jù)模型已無(wú)法實(shí)現(xiàn)，需要從人的認(rèn)知習(xí)慣的基于語(yǔ)義層面的地理實(shí)體模型，建立數(shù)據(jù)庫(kù)模型。

現(xiàn)實(shí)世界包括從微觀到宏觀的各個(gè)尺度范疇，目前的資源及技術(shù)手段還無(wú)法做到對(duì)具有無(wú)限的復(fù)雜性的所有地理實(shí)體進(jìn)行描述，一般依據(jù)當(dāng)前的需求，限定一定尺度或范圍，研究有限的地理實(shí)體。例如，在進(jìn)行城市規(guī)劃時(shí)，需要將建筑物整體作為一個(gè)實(shí)體對(duì)象；在消防救援時(shí)，需要把一棟建筑物里的樓層、戶、消防設(shè)施等分別作為實(shí)體對(duì)象。

2.多形態(tài)空間表達(dá)

地理實(shí)體最基本的特征是其空間特征，需要采用多種數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行空間表達(dá)。首先是表現(xiàn)形式，地理實(shí)體在不同的情況下有不同的可視化表現(xiàn)形式，可以是點(diǎn)、線、面、體，或者照片、影像、點(diǎn)云、文字等，是人們?cè)谶M(jìn)行交流、記錄、表現(xiàn)等場(chǎng)合，根據(jù)實(shí)際需求采用的一種對(duì)實(shí)體的表現(xiàn)形式。一幢房屋，在旅游地圖中是一個(gè)點(diǎn)，在DLG產(chǎn)品中是由兩個(gè)封閉面組成，在三維場(chǎng)景中以三維模型表示等。其次是表達(dá)精度，根據(jù)需要可采用概略、抽象、精細(xì)等不同精度級(jí)別。建立地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)，需要建立便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和利用的地理實(shí)體數(shù)據(jù)模型。地理實(shí)體數(shù)據(jù)采用面向?qū)嶓w的構(gòu)模方法?？臻g圖形要素的點(diǎn)、線、面、體等定義為實(shí)體的圖元，以圖元為數(shù)據(jù)的構(gòu)成單元，當(dāng)前階段一般研究點(diǎn)、線、面及體圖元。圖元層與原基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的要素有很大的交集，處在同一層次。圖元層為地理實(shí)體數(shù)據(jù)的構(gòu)成層，用點(diǎn)、線、面、體等幾何圖形表達(dá)；一個(gè)地理實(shí)體可由多個(gè)圖元構(gòu)成，可掛接社會(huì)經(jīng)濟(jì)及各類專題信息。

3.多時(shí)態(tài)表達(dá)方法

從時(shí)間跨度上看，有的事務(wù)變化是離散的、緩慢的，需要放在時(shí)點(diǎn)跨度很大的時(shí)間軸上才能看得出變化，比如地名、地層的演變；有些事務(wù)是比較規(guī)律，可按年度、季度、月度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，比如道路里程的變化、稅收、產(chǎn)業(yè)變化等，但在更短的時(shí)間內(nèi)則看不出太大的變化，或者是在較短時(shí)間內(nèi)的變化對(duì)整體趨勢(shì)演進(jìn)的意義不大；還有些事務(wù)的變化劇烈，主要在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的快速位移，需要頻繁采集、顯示，才能感知其趨勢(shì)，如各種流數(shù)據(jù)。實(shí)體的時(shí)態(tài)模型是在實(shí)體空間模型的基礎(chǔ)上增加時(shí)間維度，分辨率依據(jù)不同實(shí)體類型，從年、月、日到時(shí)、分、秒，甚至毫秒，基本能滿足現(xiàn)實(shí)世界中絕大部分時(shí)態(tài)的刻畫，從而對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化組織。