GIS中的空间认知三层模型

GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个不同的层次组成。其中概念数据模型是关于实体和实体间联系的抽象概念集，逻辑数据模型表达概念模型中数据实体(或记录)及其间关系，而物理数据模型则描述数据在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构

1．GIS空间概念数据模型

概念数据模型是关于实体和实体间联系的抽象概念集，概念数据模型是人们对客观事实或现象的一种认识，有时也称为语义数据模型。不同的人，由于所关心的问题、研究对象、期望的结果等方面存在着差异，对同一客观现象的抽象和描述会形成不同的用户视图，称为外模式。概念数据模型的目的在于提取地理世界的主要特征，不考虑在计算机中的具体实现，概念模型用于建立信息系统的数据模型，强调其语义表达功能，是用户和系统设计人员之间进行交流的工具，是现实世界的第一层抽象。

2.GIS空间逻辑数据模型

逻辑数据模型表达概念数据模型中数据实体(或记录)及其相互关系，是空间数据组织模型，是空间数据概念模型在计算机中的具体实现，用于确定的空间数据库信息内容(空间实体和空间关系)，具体地表达为数据项、记录等之间的关系，这种表达有多种不同的实现方式。常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型以及面向对象模型。

3.物理数据模型

逻辑数据模型并不涉及最底层的物理实现细节，而计算机处理的只能是二进制数据，所以必须将逻辑数据模型转换为物理数据模型，物理数据模型用于描述空间数据在计算机中的物理组织、存储路径、存取方法和数据库总体结构及它们间的相互关系。

物理表示组织。层次模型的物理表示方法有物理邻接法、表结构法、目录法。网络模型的物理表示方法有变长指针法、位图法和目录法等。关系模型的物理表示通常用关系表来完成。物理组织主要是考虑如何在外存储器上以最优的形式存储数据，通常要考虑操作效率、响应时间、空间利用和总的开销等因素。

空间数据的存取。常用的空间数据存取方法主要有文件结构法、索引文件和点索引结构三种。文件结构法包括顺序结构、表结构和随机结构。