地理时空认知

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1、地理时空认知王号(上海市房屋土地资源信息中心，上海市北京西路95号，200003)摘要：介绍了中西文化的差异和两种时空认知方法，给出了地理时空的认知方法。介绍了三种时空观：绝对时空观、相对时空观和生命时空观，并详细比较了它们之间的异同，认为它们各有特点，相互补充，共同构成了一个完整的时空认知框架。根据绝对和相对时空观给出了时间尺度和事件序列两个地理时空观，并介绍了这两种地理时空观在时空数据表达上的不足，并指出，基于生命时空观，综合考虑时间尺度和事件序列两个地理时空观，构建系统性、整体性的地理生命时空观，是全面深刻地理解地理信息的时间维、从语义上完整地结合时间和空间的

2、方法之一。最后，介绍了地理生命时空观对时态地理信息系统建设的指导意义和应用实践。关键词：时态地理信息系统;时空认知;时空观1前言时间与空间的矛盾是宇宙固有的矛盾。人类文明史就是一部对时间与空间及其关系的不断认识的历史。迄今为止，时间和空间的本质在哲学、生物学和物理学等领域里仍是个需要探索的课题。地理信息系统(GIS)研究领域，时态（TGIS）已得到了专家学者们的广泛关注并做了大量卓有成效的工作,但在对时空地理实体进行科学认知和表达时,还存在着重要的概念差异,导致对现实世界抽象方式、计算机组织和结构化数据的方式存在很大差异,而现有时空数据模型多是从物理、几何和计算机表

3、达的角度出发,不是面向地理实体的动态发展过程,所以缺少对地理实体或现象的显式定义和整体性表达,不能真正体现时间的内涵。本文结合中国传统文化对时间和空间的认识，初步研究了地理时空认知问题。2地理时空认知方法2.1时空认知方法概述对时空的认知和运用，受思维方式和具体历史条件，特别是科学技术状况制约，反过来[4]又对文化形态特征发生重要影响。比较中西文化（表1）可以看出，中西文化的差异是明显的，但二者是互补的。因此，基于不同的文化背景，形成了以空间为主的还原论方法和以时间为主的整体论方法两种时空认知方法。时间和空间，就像一枚硬币的两个面，不能同时被看到。对时空的认知或偏重

4、于时间或[4~5]偏重于空间，不可能时空并重。空间在本质上是分析的，时间在本质上是综合的。通过分析方可显示事物的并存关系和广延属性。空间可以分割，可以独占，从空间看事物，整体由部分组成，是部分决定整体，将事物视为合成的整体，进而形成还原论的认知方法。综合的结果必定显示事物的整体性变易，即自然的时间流程。整体在本性上是一种生命过程，时间朝着一个方向前进，被视为一维。偏重时间性的思考会自然地倾向与综合，倾向[4]于整体，进而形成整体论的认知方法。同一件事物，如果认知的层面、认知的方法不同，认知的结果就会不同。反过来说，认知目的、研究性质不同也需要选择不同的时空观和方法论

5、。成语“盲人摸象”和“曹冲称象”形象地说明了两种认知方法和认知结果。31[7]表1中西文化比较（引自，阴影部分为本文所加）Tab1ComparisonofChineseCultureandWesternClutter比较项目西方文化特点中国文化特点一义序二极序原始思维是、非；真、假，阴、阳对立、相反互补、相成以形式逻辑为主以辨证逻辑为主演绎逻辑、归纳逻辑类比逻辑、辨证逻辑思维逻辑抽象思维为主形象思维为主讲究理性讲究悟性宇宙观主客二分（主客对立）主客一元（主客相融）时间观物质、精神天人合一方法论还原论为主整体论为主时空观以空间为主，以空间统摄时间以时间为主，时间统摄空

6、间2.2地理时空认知方法[7~10]地理科学系统是开放的复杂巨系统。地理现象是复杂的现象，具有非线性的、确定[7]性与不确定性、相似性、区域性和时序性的特点。由此造成了地理时空认知和表达的复杂性。对复杂现象的认知，一般应坚持从简单到复杂，从整体到局部再到细节的认知路线，因此，地理时空认知需要自始至终贯彻“突破还原论，发展整体论，达到还原与整体辨证统一的系统论”的哲学思想。即坚持以时间为主，以时间统摄空间的整体认知方法。3时空认知从根本上说，历史上对时间和空间的认知结果大体上分为绝对时空观和相对时空观（合称物理时空观，又称西方时空观）和生命时空观（又称中国传统时空观）

7、。3.1绝对时空观古希腊的原子论者认为一切对象都是在空间中漂浮的体元（bodies），空间是这些对象[1]的容器。牛顿认为，空间和时间是客观、绝对、独立存在的，他们不依赖运动的物质而存在，事件对应绝对时间中的时刻，空间和时间彼此无关。发生在不同时间、不同地点的两事[16]件之间的空间距离和时间间隔为常量，即对所有观察者为同一个数值。3.2相对时空观与牛顿同时代的莱布尼茨提出了相对时空的观点：时间是事件发生的顺序，时间由事件序列引申而来，时间的方向由事件的顺序来确定，事件的不可逆性决定了时间的单方向性(从过去经过现在向未来无限延伸)。爱因斯坦的狭义相对论指出：不能