电子地图数据模型的基本概念

电子地图数据模型的基本概念目录CONTENTS二、地理实体的相关概念一、模型设计的基本过程一、模型设计的基本过程

数据模型是将客观世界的事物及其联系映射为数据及数据之间关系的逻辑组织形式，它是建立客观世界到数据世界的桥梁。一个高质量的数据模型能够最佳地反映研究对象及其环境，并能科学地划分和组织数据，为计算机应用系统的各种功能提供灵活的、有效的数据支持。在电子地图系统中，要实现电子地图的表达、分析功能，就需要建立一个与之相适应的电子地图的数据模型。数字地图，即地图数据库将根据这个模型进行构建，并作为电子地图的直接数据来源。因此，电子地图的数据模型建立（简称建模）和数据库建立（简称建库）是电子地图工程的首要任务。

电子地图的数据模型是针对地图所关注的主题要求，对客观地理世界的相关事物及其相互间的联系进行抽象和概括而建立起来的。其数据模型的设计需要经过从现实世界到信息世界，再到数据世界的逐步设计过程，是电子地图数据库建立的核心问题。模型设计的基本过程

客观世界的事物是无穷无尽的，要研究、认识、利用和改造它们，就必须有针对性地选择应该关注的对象，作必要的概括与抽象，以建立研究对象的主要性质特征以及对象之间的联系规律，这个概括与抽象的过程就是模型化，概括与抽象的结果就是模型。也正因为各个物体均可由若干性质特征来描述，从而它们之间是可以区分的。物体在某些特征或性质上的同一性，使得人们可以对它们进行分类与归纳，为抽象与概括提供了重要的前提。同时，现实世界的各种事物不是孤立存在的，它们之间相互影响、相互制约，因此客观事物之间这些各种各样的联系成为事物变化发展的重要因素，在模型中起到关联和纽带的作用。

要将现实世界的事物转化为计算机能够接收和处理的数据，并集成到数据库中，就需要将现实世界的概念模型转化为相应的数据模型。由于数据库建立的目的不是单纯地保存数据，而是通过提供数据来获取新的信息或知识，因此，数据库总是和某种信息系统联系在一起。在信息系统中要让人们了解数据的内容，或者将现实世界的有关事物抽象为用户理解的内容，就必须在现实世界和数据世界之间建立一个中间层次的供用户使用的信息世界。模型设计的基本过程信息世界又称为观念世界，它不是对现实世界的原样照搬，而是人们对现实世界的认识，也是对现实世界有选择性的逻辑抽象与概括。因此，信息世界所涉及的只是现实世界中客观事物集合的一个子集，人们把这个子集中的事物叫做实体，它是信息世界研究的对象，也是数据库中要予以区分和存储的对象，信息将围绕它采集。实体间的联系可以认为是一种特殊类型的实体。反映客观事物及其相互联系的模型是实体（E-R）模型。数据世界是信息世界中信息的数据化结果，它通过数据模型来描述现实世界的事物及其联系，最终成为一组被命名的逻辑数据单位（数据项、记录等）以及它们之间的逻辑联系所组成的全体。上述的数据模型设计过程可概括为客观世界（概念模型）→信息世界（E-R模型）→数据世界（数据模型）的过程，如图1所示。数据库就是借助数据模型来描述和处理客观事物，实现对它们的诸多性质、特征及其联系的数据化表达与组织管理。其逆过程就是数据的分析与应用的过程，它是数据库建立的最终目的。模型设计的基本过程二、地理实体的相关概念模型设计的基本过程电子地图学的基本内容1.地理实体地理实体是指现实世界客观存在的，并可相互区别的地理事物或现象。它既可以是某个个体，也可以是一个集合。在客观地理世界中，有的地理实体是具体有形的事物，如河流、道路、居民地等；有的地理实体是无形的、抽象的事物,如境界线、等高线等。但不管如何，地理实体的进一步细分不能是该实体的相同类型。在不发生冲突的情况下，有时也把地理实体与实体的数据形式等同起来。2.地理目标地理目标是地理实体在数据库中的表示，强调了目标的统一性，其表示方法随比例尺、目的等情况的变化而变化。例如，对于河流这个地理实体，在小比例尺地图上可作为一个线目标，而在大比例尺地图中，则可以作为一个面目标。地理目标在地图上是以地图符号形式来表达的。3.地理数据地理数据是关于地理实体的性质、特征的数据化表示，它包括空间数据、属性数据和统计数据等。和地理目标更注重实体的逻辑意义与整体性不同，地理数据更强调实体的数据特性。因此，地理实体更多地属于现实世界范畴，地理目标更多地属于信息世界范畴，而地理数据属于数据世界范畴。电子地图学的基本内容4.地图目标

地图目标是地图上具有独立地理意义的制图对象。这种地理意义的相对独立性是指地图目标所包含的空间单元具有统一属性，反之如果一条弧段的一部分是一个属性值，而另一部分是另一个属性值，这就破坏了独立性。地图目标总是和某一个地图符号规则连接在一起，在一般情况下它是地理目标的定位与符号化表达结果。但是，地图目标的制图特点使得它比地理目标具有更大的灵活性，从而除了点、线、面等基本地图目标之外，还可以扩充到点群或者文字注记等更多的对象之中。此外，地图数据是地图目标的数据表示，也是地理数据中可用定位图形来表示的部分，是地理数据的子集。电子地图学的基本内容总之，电子地图和GIS一样都是关于地理信息的产品，必然涉及从现实世界的地理实体到表达