基于全息论构建的全息地理空间数据模型框架

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1、基于全息论构建的全息地理空间数据模型框架崔铁军天津师范大学地理与环境科学学院天津师范大学天津市地理空间信息技术工程中心摘要：针对地理大数据挖掘、知识发现和地理信息系统智能化的需求，以全息理论为基础，从全息思维视角出发，探索地理信息的多模式、多尺度、多形态、多时态和多主题等全总表达方法，拓展传统地理空间模型，探讨未来地理信息系统的发展趋势，旨在全面、客观地表达地理信息的真实性，实现多源地理信息关联、全息重构和地理问题的求解.关键词：全息论;全息地理;地理信息;ifc理信息系统;作者简介：崔铁军（1961一），男，教授，主要从事地理信息科学理论与方法、地理空间数据库和地理信息服

2、务方面的研宄.收稿日期：2017-02-22基金：国家自然科学基金资助项目（41471314）HolographicgeospatialdatamodelframeworkbasedonholographictheoryCUITieiunCollegeofGeographyandEnvironmentalScience，TianjinNormalUniversity:Abstract：Forthegeographylargedatamining,knowledgediscoveryandintelligentdemandofgeographicinformationsyst

3、em,theholographicrepresentationsuchasmillti-mode，millti-scale，multi-form，multi-temporalandmulti-topicsofgeographicinformationwasexploredfromtheperspectiveofholographicthinkingbasedontheholographictheory,andthetraditionalgeospatialmodelwasexpandedtoexplorethefuturetrendofgeographicinformati

4、onsystem.Itaimstoexpresstheauthenticityofgeographicinformationcomprehensivelyandobjectively,andtorealizethesolutionsofmulti-sourcegeographicinformationassociation,holographicreconstructionandgeographicalproblem.Keyword：holographictheory;holographicgeographic;geographicinformation;geographi

5、cinformationsystem;Received：2017-02-22地理空间数据是地理信息最主耍的表达形式.人们运用各种测量手段和工具获取有关客观世界的地理空间数据，构建了现实世界各种抽象化的数字模型.随着地理信息技术的发展，地理感知手段的多样化和智能化水平不断提高，这不仅提高了人们获取地球表面数据的效率，也降低了地理信息采集的成本，缩短了采集周期.面对庞大的地理数据所蕴含的巨大价值，传统地理信息系统不仅需要改进海量数据采集、筛选、存储、分析与显示技术，更面临着缺乏海量数据挖掘、知识发现和智能分析能力等问题.本文将全息概念和理论应用于地理信息科学，研宄全息论对地理信

6、息表达的影响，基于全息论构架新的地理空间数据模型，探索新•-代地理信息系统的关键科学和技术问题，以期从多源地理大数据中获取自然和人文环境的知识，提高地理信息系统的智能化水平和辅佐决策能力.1全息理论与全息地理学1.1全息理论在自然界和人类社会中，客观变化的事物不断地呈现出各种不同的信息.信息是对客观存在的反映，不以人的主观意识为转移;信息又是人类对客观世界的认知,是认识主体所感知或表述的事物运动的状态和方式，泛指人类社会传播的一切内容.由于客观世界的复杂性和人类认知的局限性，获取符合客观实际的信息是人类最基本的渴望.1.1.1全息学全息是1947年Gabor发明全息照像术时

7、由希腊字“holos”演变而来，意即完全的信息.全息照像不仅记录了被摄物体反射波的振幅，同时还记录了光的位相信息，可以利用光的干涉和衍射原理再现物体表面的三维图像.由于激光波长分布范围非常窄、定向性好，较好地满足了光的干涉条件，全息照像常常选用激光作为光源，将同一激光源分为两束，一束激光直接射向感光片，另一束激光经被摄物体表面的反射后折向感光片，两束激光在感光片上叠加产生干涉.感光片记录了激光的振幅信息（物体的反光强度）和两朿光的位相信息（物体的三维形态）.在日常光下人眼直接观察感光底片，只能看到感光底片上像指纹一