地理学视角下地理信息的分类与描述

doi:10.12082/dqxxkx.2022.210817

地球信息科学学报 ›› 2022, Vol. 24 ›› Issue (1): 17-24.doi: 10.12082/dqxxkx.2022.210817

• 第十七届中国地理信息科学理论与方法学术年会特邀报告论文 • 上一篇下一篇

地理学视角下地理信息的分类与描述

俞肇元¹^,²^,³(), 袁林旺¹^,²^,³, 吴明光¹^,²^,³, 周良辰¹^,²^,³, 罗文¹^,²^,³, 张雪英¹^,²^,³, 闾国年¹^,²^,³^,^*()

1.南京师范大学地理科学学院,南京 210023
2.江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,南京 210023
3.南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,南京 210023

收稿日期:2021-12-22 修回日期:2022-01-04 出版日期:2022-01-25 发布日期:2022-03-25
通讯作者: * 闾国年（1961— ）,男,江苏海安人,博士,教授,主要从事地理信息科学和信息地理学研究。E-mail: gnlu@njnu.edu.cn
作者简介:俞肇元（1984— ）,男,安徽南陵人,博士,教授,主要从事时空数据模型与地理信息系统研究。E-mail: yuzhaoyuan@njnu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(41930104);国家自然科学基金项目(41930648);国家自然科学基金项目(41971404)

Classification and Description of Geographic Information from the Perspective of Geography

YU Zhaoyuan¹^,²^,³(), YUAN Linwang¹^,²^,³, WU Mingguang¹^,²^,³, ZHOU Liangchen¹^,²^,³, LUO Wen¹^,²^,³, ZHANG Xueying¹^,²^,³, LV Guonian¹^,²^,³^,^*()

1. School of Geography Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
2. Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application, Nanjing 210023, China
3. Key Laboratory of Virtual Geographic Environment, Nanjing Normal University, Ministry of Education, Nanjing 210023, China

Received:2021-12-22 Revised:2022-01-04 Online:2022-01-25 Published:2022-03-25
Contact: LV Guonian
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(41930104);National Natural Science Foundation of China(41930648);National Natural Science Foundation of China(41971404)

摘要/Abstract

摘要：

地理学是一门研究各种地理要素的时空分布、演化过程,以及相互作用机制的综合性学科。随着现实世界从二元空间向三元世界的演进,对地理信息内涵的理解、表达和挖掘亟待进一步加深与扩展。现有以“位置+几何+属性”的地理信息表达模式难以支撑各种地理要素及其规律的表达。本文从地理学视角出发,立足三元世界理念,梳理了信息要素及其转变成地理信息的过程,形成了以时间、地点、人物、事物、事件、现象和场景“七要素”的信息表达体系,并从地理语义、空间位置、几何形态、属性特性、要素关系、演化过程、作用机制7个地理维度上对其进行解读。实现了地理学视角下对地理信息内涵的全方位分类和描述,为面向地理学综合集成研究的地理信息多维描述与计算分析提供理论支撑。

关键词: 地理信息, 三元世界, 信息要素, 地理描述维度, 地理信息分类

Abstract:

Geography is a comprehensive discipline that studies the spatial-temporal pattern, evolution process, and interaction mechanism of various geographic elements. With the evolution of the real world from binary space to the ternary world, it is urgent to deepen and expand the understanding, expression, and mining of geographic information connotation. The existing geographic information expression model of "location + geometry + attributes" is difficult to support the expression of various geographic elements and their laws. From the perspective of geography, based on the concept of the ternary world, we sort out the information elements and the process of their transformation into geographical information and form an information expression system with the "seven elements" of time, place, character, object, event, phenomenon, and scene, and from the geography "seven dimensions" perspective of semantic, spatial location, geometric structure, attribute, interrelationship, evolution process, mechanism of effect to interpret. It realizes the all-around classification and description of the connotation of geographic information from the perspective of geography and provides theoretical support for the multidimensional description and computational analysis of geographic information for comprehensive and integrated research in geography.

Key words: geographic information, ternary space, elements of information, dimensions of geographical description, geographic information classification

俞肇元, 袁林旺, 吴明光, 周良辰, 罗文, 张雪英, 闾国年. 地理学视角下地理信息的分类与描述[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(1): 17-24.DOI:10.12082/dqxxkx.2022.210817

YU Zhaoyuan, YUAN Linwang, WU Mingguang, ZHOU Liangchen, LUO Wen, ZHANG Xueying, LV Guonian. Classification and Description of Geographic Information from the Perspective of Geography[J]. Journal of Geo-information Science, 2022, 24(1): 17-24.DOI:10.12082/dqxxkx.2022.210817

图/表 3

图1

表1

表2

参考文献 23

[1]	肖乐斌, 钟耳顺, 刘纪远, 等. GIS概念数据模型的研究[J]. 武汉大学学报:信息科学版, 2001, 26(5):387-392,418.
	[ Xiao L B, Zhong E S, Liu J Y, et al. Spatial conceptual data model of GIS[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2001, 26(5):387-392,418. ] DOI: 10.3321/j.issn:1671-8860.2001.05.003 doi: 10.3321/j.issn:1671-8860.2001.05.003
[2]	周俊生, 曲维光, 许菊红, 等. 基于语义解析的中文GIS自然语言接口实现研究[J]. 中文信息学报, 2014, 28(6):62-69.
	[ Zhou J S, Qu W G, Xu J H, et al. Implementing NLIs to GISs using semantic parsing[J]. Chinese Journal of Informatics, 2014, 28(6):62-69. ] DOI: 10.3969/j.issn.1003-0077.2014.06.009 doi: 10.3969/j.issn.1003-0077.2014.06.009
[3]	Yin L, Shiode N. 3D spatial-temporal GIS modeling of urban environments to support design and planning processes[J]. Journal of Urbanism, 2014, 7(2):152-69. DOI: 10.1080/17549175.2013.879452 doi: 10.1080/17549175.2013.879452
[4]	李新, 郑东海, 冯敏, 等. 信息地理学:信息革命重塑地理学[J]. 中国科学:地球科学, 2021,1-4.
	[ Li X, Zheng D, Feng M, et al. Information geography: The information revolution reshapes geography[J]. Scientia Sinica Terrae, 2021,1-4. ] DOI: 10.1007/s11430-021-9857-5 doi: 10.1007/s11430-021-9857-5
[5]	樊杰. 中国人文地理学70年创新发展与学术特色[J]. 中国科学:地球科学, 2019, 49(11):1697-719.
	[ Fan J. The progress and characteristics of Chinese human geography over the past 70 years (in Chinese)[J]. Scientia Sinica Terrae, 2019, 49(11):1697-719. ] DOI: 10.360/SSTe-2019-0213 doi: 10.360/SSTe-2019-0213
[6]	陆大道. 变化发展中的中国人文与经济地理学[J]. 地理科学, 2017, 37(5):10.
	[ Lu D D. The changing humanistic and economic geography in China[J]. Scientia Geographica Sinica, 2017, 37(5):10. ] DOI: CNKI:SUN:DLKX.0.2017-05-001 doi: CNKI:SUN:DLKX.0.2017-05-001
[7]	陈发虎, 李新, 吴绍洪, 等. 中国地理科学学科体系浅析[J]. 地理学报, 2021, 76(9):5.
	[ Chen F H, Li X, Wu S H, et al. Disciplinary structure of geographic science in China[J]. Acta Geographica Sinica, 2021, 76(9):69-73. ] DOI: 10.11821/dlxb202109001 doi: 10.11821/dlxb202109001
[8]	闾国年, 袁林旺, 俞肇元. 地理学视角下测绘地理信息再透视[J]. 测绘学报, 2017, 46(10):8.
	[ Lu G N, Yuan L W, Yu Z Y. Surveying and mapping geographical information from the perspective of geography[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2017, 46(10):1549-56. ] DOI: 10.11947/j.AGCS.2017.20170338 doi: 10.11947/j.AGCS.2017.20170338
[9]	周成虎. 全空间地理信息系统展望[J]. 地理科学进展, 2015, 34(2):129-131. doi: 10.11820/dlkxjz.2015.02.001
	[ Zhou C H. Prospects on pan-spatial information system[J]. Progress in Geography, 2015, 34(2):129-131. ] DOI: 10.11820/dlkxjz.2015.02.001 doi: 10.11820/dlkxjz.2015.02.001
[10]	郭仁忠, 应申. 论ICT时代的地图学复兴[J]. 测绘学报, 2017, 46(10):10.
	[ Guo R Z, Ying S. The rejuvenation of cartography in ICT Era[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2017, 46(10):1274-83. ] DOI: 10.11947/j.AGCS.2017.20170335 doi: 10.11947/j.AGCS.2017.20170335
[11]	郭仁忠, 陈业滨, 应申, 等. 三元空间下的泛地图可视化维度[J]. 武汉大学学报·信息科学版, 2018, 43(11):8.
	[ Guo R Z, Chen Y B, Ying S, et al. Geographic visualization of pan-map with the context of ternary spaces[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2018, 43(11):8. ] DOI: 10.13203/j.whugis20180373 doi: 10.13203/j.whugis20180373
[12]	Lu G N, Yuan L W, Yu Z Y. Information Geography: A new fulcrum of geographic ternary world[J]. Science China Earth Sciences, 2021: 64. DOI: 10.1007/s11430-021-9859-9 doi: 10.1007/s11430-021-9859-9
[13]	Chen F H, Fu B J, Xia J, et al. Major advances in studies of the physical geography and living environment of China during the past 70 years and future prospects[J]. 2019, 62(11):37. DOI: 10.1007/s11430-019-9522-7 doi: 10.1007/s11430-019-9522-7
[14]	陈东, 程承旗, 童晓冲, 等. 多尺度地名地址空间区位编码模型研究[J]. 地球信息科学学报, 2016, 18(6):726-733. doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.00727
	[ Chen D, Cheng C Q, Tong X C, et al. Research on the multi-scale spatial location coding model for address[J]. Journal of Geo-information Science, 2016, 18(6):726-733. ] DOI: 10.3724/SP.J.1047.2016.00727 doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.00727
[15]	Yuan L W, Yu Z Y, Luo W, et al. A 3D GIS spatial data model based on conformal geometric algebra[J]. Science China-Earth Sciences, 2011, 54(1):101-112. DOI: 10.1007/s11430-010-4130-9 doi: 10.1007/s11430-010-4130-9
[16]	Yu Z Y, Li D S, Zhang Z F, et al. Lossy compression of Earth system model data based on a hierarchical tensor with Adaptive-HGFDR (v1.0)[J]. Geoscientific Model Development, 2021, 14(2):875-887. DOI: 10.5194/gmd-14-875-2021 doi: 10.5194/gmd-14-875-2021
[17]	Lin B X, Zhou L C, Xu D P, et al. A discrete global grid system for earth system modeling[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2018, 32(4):711-737. DOI: 10.1080/13658816.2017.1391389 doi: 10.1080/13658816.2017.1391389
[18]	Zhou L C, Lian W J, Lu G N, et al. Efficient encoding and decoding algorithm for triangular discrete global grid based on Hybrid Transformation Strategy[J]. Computers Environment and Urban Systems, 2018, 68:110-120. DOI: 10.1016/j.compenvurbsys.2017.11.005 doi: 10.1016/j.compenvurbsys.2017.11.005
[19]	Zhou L C, Lian W J, Zhang Y D, et al. A topology preserving gridding method for vector features in discrete global grid systems[J]. ISPRS International Journal of Geo-Information, 2020, 9(3):168. DOI: 10.3390/ijgi9030168 doi: 10.3390/ijgi9030168
[20]	Wu M G, Chen T S, Zhang K, et al. An efficient visualization method for polygonal data with dynamic simplification[J]. ISPRS International Journal of Geo-Information, 2018, 7(4):138. DOI: 10.3390/ijgi7040138 doi: 10.3390/ijgi7040138
[21]	Wu M G, Lu G N, Zhang K. A similarity-based approach for improving the efficiency of drawing spatiotemporal point features[J]. Cartographic Journal, 2020, 57(1):57-69. DOI: 10.1080/00087041.2018.1500767 doi: 10.1080/00087041.2018.1500767
[22]	Wu M G, Zhang P B, Lu G N, et al. Chain-based polyline tessellation algorithm for cartographic rendering[J]. Cartography and Geographic Information Science, 2017, 44(6):491-506. DOI: 10.1080/15230406.2016.1183145 doi: 10.1080/15230406.2016.1183145
[23]	Wu M, Sun Y, Li Y. Adaptive transfer of color from images to maps and visualizations[J]. Cartography and Geographic Information Science, 2021:1-24. DOI: 10.1080/15230406.2021.1982009 doi: 10.1080/15230406.2021.1982009

分类维度	时间要素	地点要素
定义	反映物质运动或事件变化过程的参数	反映物质运动或事件发生所在的空间和位置
参照系	日历、时钟、时间坐标、时间参照	地心坐标、参心坐标、空间直角坐标、投影等
尺度	构造尺度、轨道尺度、千年、百年、年代	全球、国家、区域、城市等
连续性	时间点、时间段	连续空间坐标、离散地标/地址
时态/形态	过去,现在,将来	物理空间、社会空间、虚拟空间、认知空间
领域性	文学、军事、政治等	文学、军事、政治等

分类维度	人物要素	事物要素	事件要素	现象要素	场景要素
定义	客观存在或虚拟构建的个人或群体	人所认识并可进行描述的一切对象	对人或自然产生影响的客观活动	人所认识并可进行描述的一切活动	一定时空范围内各要素相互联系、相互作用构成的情境
自然性	性别、年龄、身高等	长度、宽度、重量等	时间、地点、范围等	形态、结构、性质等	规模、尺度、性质等
社会性	职业、群体、宗教信仰等	价值、价格、标志、图腾	人物、传播、影响	价值、影响	商业服务、工业生产、休闲娱乐
信息性	现实人物、虚拟人物	自然事物、社会事物、信息事物	自然事件、社会事件、信息事件	自然现象、社会现象、信息现象	自然场景、社会场景、信息场景
时间性	现时人、历史人、生平	现时事物、历史事物	现时、历史、预测、尺度、频率、生命周期	尺度、频率	尺度、连续性
空间性	位置、轨迹、分布	静态、动态、分布	尺度、传播轨迹、影响范围	尺度、范围	尺度、范围
领域性	文学、军事、政治等	文学、军事、政治等	文学、军事、政治等	文学、军事、政治等	文学、军事、政治等

地理学视角下地理信息的分类与描述

Classification and Description of Geographic Information from the Perspective of Geography

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 3

参考文献 23

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	黄宗财, 陆锋, 仇培元, 彭澎. 网络文本蕴含地理信息质量评估框架[J]. 地球信息科学学报, 2023, 25(6): 1121-1134.
[2]	桂志鹏, 胡晓辉, 刘欣婕, 凌志鹏, 姜屿涵, 吴华意. 顾及地理语义的地图检索意图形式化表达与识别[J]. 地球信息科学学报, 2023, 25(6): 1186-1201.
[3]	华一新, 赵鑫科, 张江水. 地理信息系统研究新范式[J]. 地球信息科学学报, 2023, 25(1): 15-24.
[4]	张新宇, 郭文强, 王婧贇, 杨炳栋. 基于多源海事数据的大型船舶精细化分段乘潮研究[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(9): 1688-1700.
[5]	张晗, 邬群勇. 基于LDA和优化蚁群的OD流向时空语义聚类算法[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(5): 837-850.
[6]	谢花林, 温家明, 陈倩茹, 何亚芬. 地球信息科学技术在国土空间规划中的应用研究进展[J]. 地球信息科学学报, 2022, 24(2): 202-219.
[7]	王行风, 刘俊生. 面向室内导航的分层认知路网优化方法[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(9): 1586-1597.
[8]	李海萍, 梁子豪. 城市社区养老设施配置空间均衡研究[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(3): 467-478.
[9]	甄荣, 邵哲平, 潘家财. 基于AIS数据的船舶行为特征挖掘与预测：研究进展与展望[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(12): 2111-2127.
[10]	张应华. 海陆岸线多尺度矢量数据获取方法及其尺度效应评估[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(10): 1743-1755.
[11]	胡最. 传统聚落景观基因的地理信息特征及其理解[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 1083-1094.
[12]	赵耀龙, 巢子豪. 历史GIS的研究现状和发展趋势[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(5): 929-944.
[13]	林珲, 胡明远, 陈旻, 张帆, 游兰, 陈宇婷. 从地理信息系统到虚拟地理环境的认知转变[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(4): 662-672.
[14]	杜培军, 王欣, 蒙亚平, 林聪, 张鹏, 卢刚. 面向地理国情监测的变化检测与地表覆盖信息更新方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(4): 857-866.
[15]	范红超, 李万志, 章超权. 基于Anchor-free的交通标志检测[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(1): 88-99.