地理空间认知驱动下的空间分析与推理

论文摘要

地理空间认知是人们通过对地理世界的观察、感知获得地理信息,并对地理信息进行编码、存储、记忆和解码的一系列心理过程。其认知结果形成地理空间意象,为地理空间形象思维提供基础。空间认知获取的知识形成了我们对自身生存环境的认知地图,进而影响我们的空间决策和行为。地理空间推理是地理空间关系的推理,是从对空间知识形式化建模和逻辑推断的角度认识空间。由于个体知识结构的差异,认知结果因人而异。而地理空间推理可以将隐含信息挖掘并表达,降低这种差异程度,提高认知效果。可以说空间认知过程离不开空间关系推理,空间关系推理过程也不能缺少空间认知。地理空间认知是地理空间推理的基础,同时也是地理空间推理的目的。从空间认知的目的出发,探讨空间推理的方法,使推理在一开始就具有目的性、针对性。地理空间经过认知和抽象,在人脑中形成概念空间,在计算机中表达形成计算机地理空间(地理数据库),利用空间推理,从空间数据库中挖掘空间知识,作为认知的目标对象,提高认知程度,构建更为准确的认知地图,辅助决策者科学决策和作为。本文以成都市疾病防控中的结核病以及不明原因骨关节疼痛为主要研究对象,前期工作取得的累计发病情况统计、环境因子等作为已有认知结果,在此基础上,提出新的认知需求,并作相关数据的组织。由认知需求出发,拟定推理方法,作用在组织的数据上,以目的为导向,让数据说话。通过应用空间自相关、最邻近指数法等探索性空间数据分析方法,寻找发病热点区域、空间点分布模式以及环境与病患之间的相关性;设计了结核病地理元胞自动机的基础模型,应用此模型模拟了结核病传染过程。分析和推理结果更新了对疾病的空间认知,为疾病防控的科学决策提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 地理空间认知研究概况
• 1.2.2 地理空间推理研究概况
• 1.2.3 GIS在疾病防控中的应用概况
• 1.3 研究内容
• 第2章 相关理论基础
• 2.1 本体的概念
• 2.2 地理空间认知
• 2.3 地理空间推理
• 第3章 疾病防控中的地理本体构建
• 3.1 地理本体
• 3.2 地理本体的构建
• 3.2.1 构建地理本体的元素
• 3.2.2 构建地理本体的过程
• 3.3 疾病防控中地理本体的构建
• 3.3.1 疾病防控的领域和范畴
• 3.3.2 疾病防控中涉及的本体术语及概念
• 3.3.3 建立疾病防控地理本体框架
• 3.3.4 设计元本体
• 第4章 基于本体的地理空间认知与数据组织
• 4.1 疾病防控中的地理空间认知
• 4.1.1 疾病防控中的地理空间认知基础
• 4.1.2 疾病防控中的地理空间认知需求
• 4.2 疾病防控地理数据组织
• 第5章 疾病防控中的地理空间推理
• 5.1 基于认知需求的地理空间推理
• 5.2 成都市结核病发病的空间自相关性以及热点区域分析
• 5.2.1 地理空间自相关的特性及其度量与检验
• 5.2.2 结核病发病的空间自相关的度量与检验
• 5.2.3 热点区域分析
• 5.2.4 分析结论
• 5.3 成都市结核病发病的时空演进模式
• 5.3.1 元胞自动机的定义与构成
• 5.3.2 地理元胞自动机模型
• 5.3.3 结核病传染基本模型
• 5.4 不明原因骨关节疼痛发病的空间点模式识别
• 5.4.1 空间点模式的含义与分析方法
• 5.4.2 基于距离的分析方法
• 5.4.3 不明原因骨关节疼痛发病点模式分析
• 5.5 不明原因骨关节疼痛发病与环境的关系
• 5.5.1 环境因素测量结果
• 5.5.2 环境与骨关节发病的统计相关性及对照分析
• 5.5.3 环境与骨关节发病探索性数据分析
• 5.5.4 总结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献