地理编码与逆地理编码（上）——理解地理编码

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1、什么是地理编码

　　地理编码指将地名的详细地址以地理坐标（如经纬度)表示的过程。其中，将地址信息映射为地理坐标的过程称之为地理编码；将地理坐标转换为地址信息的过程称之为逆地理编码。如图1.1所示为地理编码和逆地理编码的关系。

                                              图1.1 地理编码与逆地理编码

2、为什么要使用地理编码

    地理编码是地理建模的基础。而地理建模，是为了将现实世界中的对象进行抽象，以计算机的方式表达的过程。只有对地理对象进行建模，才能通过计算机模拟和分析各种地理过程，服务于人类的科学认知并解决实际问题。下面，我们通过一个例子说明为什么要使用地理编码。

2.1 问题描述：

　 山东大学拥有八个校区，分别位于济南、威海、青岛一省三地。作为校长，可能需要综合考虑各大校区的地理位置、经济水平、政治情况、产业类型和人口结构等因素，对学院设置进行合理布局；作为后勤部长，可能需要考虑通行于各大小区的校车应该选择哪条最佳的同行路线…。无论是校长还是后勤部长，他们所关心的问题都涉及到空间位置。首先要做的，就是要对各大校区进行地理建模。

2.2 地理建模：

    首先要对问题所涉及的对象建立概念模型，八大校区就是八个对象，并且是同种类型的对象。我们需要对此类对象有一个基本的认知，这里主要以三个方面分析，即是什么，叫什么，在什么地方。如何去描述这三个W呢。我们再通过三个术语来表达：

    1)实体类型：

    存在于现实世界中的自然地理实体或者人文地理对象的类型。可以回答是什么的问题。如图2.1所示：

                                            图2.1 实体类型

    回头再看山东大学的八大校区，属于人文要素钟的对象，我们可以称之为“校区”。

　 2)地名

　 人们赋予某个特定空间位置上自然地理实体或者人文地理对象的专有名称。可以回答叫什么的问题。地名可以通过名称、简称、曾用名和别名等表示。如图2.2所示：

                                                               图2.2 地名

    山东大学的八大校区的名称分别是山东大学中心校区、山东大学千佛山校区、山东大学趵突泉校区、山东大学兴隆山校区、山东大学洪家楼校区、山东大学软件园校区、山东大学威海校区和山东大学青岛校区。分别简称山大某某校区。而部分校区，如千佛山校区的前生是山东工业大学。通过它们的名称，简称和别名，可以追溯历史，如校长可以通过了解千佛山校区前身是工业大学的历史，考虑将工科特色学院放在本校区。但是，要解决与位置相关的问题，还需进一步建模。仅仅通过名称是远远不够的。

    3)地址

    一个包含国家、省份、市、区县、乡镇（街），门牌号等名称的字符串，独一无二的表示某个地址。可以回答在什么地方的问题。如图2.3所示：

                                               图2.3 地址

    使用地址表示实体对象已经足够详细，它可以被人类直接认知，但却不能被计算机直接认知，因此，需要将地址信息转换为地理坐标这种能被计算机所认知的形式。然后，就可以将山东大学八大校区表示在地图上。于是，GIS（地理信息系统）技术的出现成为了可能。由此可见，地理编码是如此的重要！如图2.4是位于济南市的六个校区的地理分布。

                                               图2.4 山东大学济南六大校区分布图

  地理编码是如此重要，然而，这只是理解现代地理分析技术、使用GIS的开始。下一节，将介绍一个有助科研和工程应用的工具——GeoSharp之地理编码工具箱。