暂时以MGIS(海洋GIS)作为多维时空要素的基本研究案例。
1、 传统GIS(以状态为主) - TGIS(新增“事件”)- MGIS (新增“过程”)
2、 时间与过程的关系:
(1)在MGIS中,时间应该与过程相关联。如果没有过程,时间就失去讨论的意义,例如在传统GIS中只研究状态,时间没有起点和终点,结果只有绝对度量(时刻)而没有相对度量;
(2)过程使得时间具有顺序和方向,两者在现实中一起表现出连续性和不可逆性。不过在MGIS中,两者是可以被重复和模拟的。
(3)不同的时间尺度必然对应不同的过程。
3、时空过程
(1)空间指物质能量存在与变化的广延性;时间指物质能量存在和变化的持续性和顺序性。
(2)传统GIS中,对象存在于一定的空间中,因此对象可以称为空间对象;在MGIS中,过程(或现象)填充了时空,因此过程(现象)可以称为时空过程(现象)。
(3)传统GIS中,空间可以表达对象的绝对空间位置与相关空间关系等特征;在MGIS中,时空可以表达:
(3.1)海洋中各现象在时空中的宏观分异规律与微观变化特征;
(3.2)海洋中各现象在时空中的分布形态、分布方式和分布格局;
(3.3)海洋中各现象在时空中相互作用、相互影响的特点;
(3.4)海洋过程在时空中的基本关系以及此种关系随时空拓扑关系变化的状况;
(3.5)海洋现象的时空效应特征;
(3.6)海洋现象的时空充填原理以及规则;
(3.7)海洋现象的时空行为表现;
(3.8)海洋时空对于物质、能量和信息的再分配问题;
(3.9)海洋现象的时空耦合;
(3.10)海洋时空优化及区位选择;
(4)过程的多维性:组成过程的物质与能量的多维性。包括各种要素场及其特征。例如浪、潮、流、温、盐、密、声、光、电构成了海洋过程的不同侧面。一般来说要抓住这些特征,因为其反应的是过程的本质。
(5)时空过程可视化:由于过程的多维性,一般考虑针对不同维设计不同的可视化算法与表现方法。主要有多窗口显示、过程动态演进、时间剖面等。
(6)时空过程对象化:其内涵是由计算机程序和时空数据组织而成的时空过程信息模型。利用现代计算机理论和技术方法将海洋时空利用对象的概念实现对它进行描述。另一方面,时空过程对象化是基于时空过程特征化之上的概念。对时空进行特征化后,一些相互联系、相互制约的特征组合成时空过程对象
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