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地理认知

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  一、什么是地理认知

  人类赖以生存的地理环境(主要指地球的四大圈层——岩石圈、水圈、大气圈、生物圈)是复杂而且变化的,研究其位置、分布、关系、变化和规律就是地理认知。一般经过地理感知、表象再现、地理记忆和地理思维四个过程,需要借助图像或者地图(心像地图和认知制图)来实现。心像地图是人类在对地理空间多次感知(实地考察、地图参考、文献阅读)的基础上综合形成的一种印象或者心理表征。认知制图通常发生在人类使用地图的过程中,把新近获得的信息与地图信息综合起来进行决策,如定位、定向、导航等。

  二、由现实世界到地图

  地图是现实世界最早的描述方式。现实世界经过抽象以地图的形式再现,体现了人类地理认知的过程。在地图上,客观存在的地理实体都有其精确的位置、形状,可以与其他相邻的地理实体区别开来。例如,在一定尺度下,城市可以点状符号表示,河流可以一条曲线表示,森林可以闭合曲线(即面状符号)表示等等。地图最重要、最基本的特征是以缩小的形式表达地面事物的空间结构,这个特征表明,地图不可能把地面全部事物毫无遗漏地表示出来。地图上所表示的地面状况是经过概括后的结果。地图和实际地面相比,是缩小的。地图上所表现的地面景物,从数量上看是少的,从图形上看是小了、简化了。这是因为地图上所表现的内容都是经过取舍和化简的。

  三、由地图到地理信息

  随着地理信息系统技术的发展,用计算机描述地理实体的本质属性及其相互关系是走向信息化的必然之路。地理信息(Geographic Information),又称地理空间信息,是有关地理实体的性质、特征及运动状态的表现和知识,它描述空间实体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律,具有定位、定性、动态和多维等特性。地理信息比地图反映客观世界更全面、更形象、更丰富。为了在计算机的抽象空间中表达复杂的现实世界,在地理信息系统中,根据数据组织和处理方式,多采用基于对象的地理认知模型,即地理实体被抽象表示为简单的几何对象:点对象、线对象、面对象、体对象。点对象是有特定位置的维数为零的物体,代表一个点实体,如城市、村庄、景点等;线对象是维数为1的物体,代表一个线实体,如河流、边界、道路等,属性包括实体长度、弯曲度、方向性等;面实体包括湖泊、森林、岛屿等,在二维图中表现为多边形,属性包括面积、周长、独立性或与其它地物相邻、内岛或锯齿状外形、重叠性与非重叠性等;体对象代表一个空间三维实体,如地层、断层、矿体等。现实世界的实体不是孤立存在的,如国道可能和省道相接,河流可能穿过城市,学校可能和公园为邻,这些地理实体在地理空间的空间分布关系简称为空间关系。空间关系有三种基本类型:拓扑关系、方向关系和度量关系。拓扑关系描述地理实体之间的相邻、关联、包含等空间关系;方向关系定义了地物对象之间的方位;度量关系主要指空间对象之间的距离关系。


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