第二章 從現(xiàn)實(shí)世界到比特世界

1、我們借助于外感官（我們意識(shí)的一種性質(zhì)）表象給我們自己外面的對(duì)象，這些對(duì)象毫無(wú)例外的在空間里面。這些對(duì)象的形狀、大小、以及它們相互間的關(guān)系是在空間里被規(guī)定的或能夠在空間里被規(guī)定的?？臻g不是一個(gè)從外部經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)概念。因?yàn)闉槭怪撤N感覺(jué)與我以外的某些東西發(fā)生關(guān)系，以及同樣地為著我能把那些感覺(jué)表象為互相在外、互相靠近，從而不只是彼此不同，并且是在不同的地方，這樣就一定要以空間觀念為前提?？档碌诙碌诙聫默F(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)世界到比特世界世界到比特世界

2、導(dǎo)讀：本章從空間認(rèn)知的角度講述了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的過(guò)程。空間認(rèn)知屬于行為地理學(xué)的范疇，它研究個(gè)體如何對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行認(rèn)知，并在意識(shí)中編碼的過(guò)程。在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步抽象，最后得到數(shù)字化的空間數(shù)據(jù)，這正是OpenGIS九層抽象模型前五層所描述的內(nèi)容。最后是空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了該抽象過(guò)程。本章的內(nèi)容有助于加深對(duì)空間數(shù)據(jù)和空間信息的理解。從現(xiàn)實(shí)世界到人的概念世界，再到數(shù)字世界，最后通過(guò)用戶改造自然的活動(dòng)反饋到現(xiàn)實(shí)世界，這中間三個(gè)階段

3、對(duì)應(yīng)著地球信息科學(xué)的三個(gè)研究領(lǐng)域，即地理認(rèn)知模型的研究、地理概念計(jì)算方法的研究以及地理信息與社會(huì)的研究。如圖21所示。地理概念形式表達(dá)地理時(shí)空思考地理信息科學(xué)三個(gè)領(lǐng)域地理信息流地理認(rèn)知模型研究地理概念計(jì)算方法研究地理信息與社會(huì)研究現(xiàn)實(shí)世界概念世界數(shù)字世界（GIS）應(yīng)用領(lǐng)域信息服務(wù)與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖21：地理信息流與地理信息科學(xué)三個(gè)領(lǐng)域1對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的地理認(rèn)知對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的地理認(rèn)知地理環(huán)境是復(fù)雜多樣的，要正確地認(rèn)識(shí)、掌握與應(yīng)用這種廣泛而復(fù)雜的信息

4、，需要進(jìn)行去粗取精、去偽存真的加工，這就要求對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)識(shí)。對(duì)于復(fù)雜對(duì)象的認(rèn)識(shí)是一個(gè)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的一個(gè)抽象過(guò)程。對(duì)于同一客觀世界，不同社會(huì)部門或?qū)W科領(lǐng)域的人群，往往在所關(guān)心的問(wèn)題、研究的對(duì)象等方面存在著差異，這就會(huì)產(chǎn)生不同的環(huán)境映象。感覺(jué)運(yùn)動(dòng)期感覺(jué)運(yùn)動(dòng)空間映象的形成客體的穩(wěn)定性前運(yùn)算期具體運(yùn)算期形式運(yùn)算期前運(yùn)算空間具體運(yùn)算空間形式運(yùn)算空間拓?fù)淇臻g投影空間歐式空間或度量空間歐式空間參照系參照系和歐式度量標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整看法的調(diào)

5、整以自我為中心的方位固定的參照系坐標(biāo)參照系青年以及以上期少年期學(xué)前期幼兒期圖23：空間意識(shí)的個(gè)體發(fā)育2）意識(shí)中的空間信息編碼）意識(shí)中的空間信息編碼[ElisabethS.Nelson]關(guān)于個(gè)體意識(shí)中的空間信息的編碼方式，主要有三種理論：命題理論（PropositionalThey），圖像理論（ImageryThey）和雙重編碼理論（DualcodingThey）。（21）命題理論一個(gè)命題，是表達(dá)了對(duì)象之間關(guān)系的概念結(jié)構(gòu)。命題必須符合以下

6、規(guī)則：它必須是抽象的；它必須與一個(gè)真值關(guān)聯(lián)；它必須符合一定的形式化規(guī)則。按照命題理論，空間編碼形如以下的單句“俄克拉荷馬在德克薩斯以北”，命題理論的關(guān)鍵是認(rèn)為其命題只是對(duì)抽象的意義編碼，而非信息的自然特征。（22）圖像理論圖像理論認(rèn)為，在空間認(rèn)知中，圖像是其關(guān)鍵構(gòu)成。其理論的基礎(chǔ)是一個(gè)圖片的隱喻，認(rèn)為個(gè)體感知并處理空間信息，然后將其組織成為簡(jiǎn)單的、更加有序的形式。這些信息被記憶，并且可以在需要時(shí)重新編排生成圖像。（23）雙重編碼理論雙重

7、編碼理論認(rèn)為語(yǔ)言的和視覺(jué)的信息被獨(dú)立的處理，但是相關(guān)的處理系統(tǒng)相互連接。一個(gè)圖像系統(tǒng)組織各種簡(jiǎn)單的圖像，形成層次結(jié)構(gòu)并且可以輸出為空間的形式；而語(yǔ)言系統(tǒng)并行地處理各種非視覺(jué)信息，并組織成為更高層次的、連續(xù)的結(jié)構(gòu)。地理信息系統(tǒng)就是信息加工系統(tǒng)，即輸入信息，進(jìn)行編碼，存儲(chǔ)記憶、做出決策、輸出結(jié)果。這就是環(huán)境信息流在人的大腦中的處理過(guò)程被地理信息系統(tǒng)所模擬和復(fù)制的原因，當(dāng)然，認(rèn)知的目的在于求解問(wèn)題，即找到問(wèn)題的解決方案。認(rèn)知操作包括常規(guī)問(wèn)題求