Географический объект

Термин «объект» широк и включает как природные, так и созданные человеком объекты. Он охватывает как физически существующие вещи (например, здание), так и концептуальные или социальные образования (например, район). Формально термин обычно ограничивается теми вещами, которые существуют в течение определённого времени. Объект также является дискретным, то есть имеет чёткую идентичность и местоположение, отличные от других объектов, и определяется как целое, более или менее точно ограниченное границей своего географического распространения. Это отличает объекты от географических процессов и событий, которые являются пердюрантами, существующими только во времени; а также от географических масс и полей, которые являются непрерывными, поскольку не концептуализируются как отдельное целое^[4].

В геоинформатике термины «объект», «сущность» и «единица» обычно используются как примерно синонимы. В стандарте передачи пространственных данных (SDTS) 1992 года, одной из первых публичных стандартных моделей географической информации, была предпринята попытка формально различать их: сущность — это реальное явление, объект — его представление (например, на бумаге или в цифровом виде), а объект — это сочетание сущности и представления^[5]. Хотя это различие часто упоминается в учебниках, оно не получило широкого и устойчивого распространения. В ISO 19101 — эталонной модели географической информации^[6] и спецификации OGC , международных стандартах, лежащих в основе большинства современных геопространственных технологий, объект определяется как «абстракция реального явления», по сути, как объект в SDTS.

Природный объект — это объект на планете, не созданный человеком, а являющийся частью природного мира^[7].

Существуют два разных термина для описания местообитаний: экосистема и биом. Экосистема — это сообщество организмов. В отличие от этого, биомы занимают большие площади земного шара и часто включают множество различных географических объектов, включая горные цепи^[8].

Биотическое разнообразие в экосистеме — это изменчивость среди живых организмов из всех источников, включая inter alia, наземные, морские и другие водные экосистемы^[9]. Живые организмы постоянно взаимодействуют со всеми другими элементами, составляющими среду, в которой они существуют, и экосистема описывает любую ситуацию, где есть связь между организмами и их средой.

Биомы представляют собой большие области экологически схожих сообществ растений, животных и почвенных организмов^[10]. Биомы определяются на основе таких факторов, как структура растений (например, деревья, кустарники, травы), типы листьев (широколистные, хвойные), размещение растений (лес, редколесье, саванна) и климат. В отличие от биогеографических областей, биомы не определяются генетическими, таксономическими или историческими сходствами. Биомы часто ассоциируются с определёнными паттернами экологической сукцессии и климаксной растительностью.

Водоём — это любое значительное и достаточно долговременное скопление воды, обычно покрывающее сушу. Термин «водоём» чаще всего относится к океанам, морям и озёрам, но может включать и более мелкие водные объекты, такие как пруды, ручьи или водно-болотные угодья. Реки, потоки, каналы и другие географические объекты, по которым вода перемещается, не всегда считаются водоёмами, но они включаются как географические образования, связанные с водой.

Некоторые из них легко распознаются как отдельные реальные объекты (например, изолированное озеро), в то время как другие частично основаны на человеческих концепциях. Примеры последних — разветвлённая сеть ручьёв, в которой одна из ветвей произвольно обозначена как продолжение основного именованного потока; или залив или бухта водоёма (например, озера или океана), не имеющие чёткой границы, отделяющей их от остальной части озера или океана.

Форма рельефа — это геоморфологическая единица, в основном определяемая своей поверхностной формой и положением в ландшафте как часть рельефа, и, как таковая, обычно является элементом топографии. Формы рельефа классифицируются по таким признакам, как высота, уклон, ориентация, слоистость, выходы пород и тип почвы. К ним относятся берма, курган, холмы, утёсы, долины, реки и многие другие элементы. Океаны и континенты — это формы рельефа высшего порядка.

Поселение — это постоянное или временное сообщество, в котором живут люди. Поселения могут состоять из небольшого количества жилищ, сгруппированных вместе, до крупнейших городов с окружающими урбанизированными территориями. Другие элементы ландшафта, такие как дороги, ограждения, системы полей, границы, канавы, пруды, парки и леса, мельницы, усадьбы, рвы и церкви, также могут считаться частью поселения^[11].

К ним относятся социальные конструкции, созданные для управления и организации земли, населения и других пространственно значимых ресурсов^[12]. Примеры: государственные образования, такие как штат, кадастровые участки, горные отводы, зонирование города, церковные приходы. Существуют также менее формальные социальные объекты, такие как городские районы и другие народные регионы. Это чисто концептуальные образования, установленные указом или практикой, хотя они могут совпадать с видимыми объектами (например, граница по реке) и впоследствии проявляться на местности, например, с помощью межевых знаков или заборов.

Инженерные географические объекты включают шоссе, мосты, аэропорты, железные дороги, здания, плотины и водохранилища и относятся к антропосфере, поскольку являются созданными человеком географическими объектами.

Картографические объекты — это типы абстрактных географических объектов, которые отображаются на картах, но не существуют на планете физически, хотя и имеют местоположение на ней. Например, сетка координат, широта, долгота, экватор, нульмеридиан и многие виды границ отображаются на картах Земли, но не существуют физически. Это теоретические линии, используемые для ориентации, навигации и измерений.

В ГИС, на картах, в статистике, базах данных и других информационных системах географический объект представлен набором дескрипторов его различных характеристик. Распространённая классификация этих характеристик сложилась на основе работ Пёке^[13], Менниса^[3], и других, и включает следующие:

• Идентичность — уникальность объекта, его отличие от всех других объектов. Это не имеет собственного описания, но люди создали множество систем для выражения идентичности, таких как имена и идентификационные номера/коды.
• Существование — факт существования объекта в мире. На первый взгляд это может показаться тривиальным, но часто встречаются сложные ситуации, например, объекты, которые только планируются, абстрактные концепции (например, экватор), строящиеся или уже не существующие.
• Вид (также класс, тип или категория) — одна или несколько групп, к которым принадлежит объект, обычно определяемых как наиболее фундаментальные для его существования^[14]. Таким образом, это завершает предложение «Это — ________». Обычно это существительные нарицательные (дерево, собака, здание, округ и т. д.), которые могут быть изолированными или частью таксономической иерархии.
• Отношения с другими объектами. Они могут быть неотъемлемыми, если важны для существования и идентичности объекта, или случайными, если не являются критичными, а просто «так получилось». Они могут быть как минимум трёх типов:
  • Пространственные отношения — те, которые можно визуализировать и измерить в пространстве. Например, тот факт, что река Потомак граничит с Мэриленд, является неотъемлемым пространственным отношением, поскольку река входит в определение границы Мэриленда, а отношение перекрытия между Мэрилендом и полуостровом Делмарва — случайное, так как оба могли бы существовать независимо друг от друга.
  • Мерономические отношения (также партонимия), когда объект может быть частью большего целого или состоять из частей. Например, отношение между Мэрилендом и США — мерономическое; один не просто находится в границах другого, а является его составной частью, что определяет существование обоих.
  • Генеалогические отношения (также родитель-потомок), связывающие объект с другими, которые существовали ранее и создали его (или из которых он был образован другим агентом), а также с объектами, которые он сам создал. Например, если округ был создан путём разделения двух существующих округов, они считаются его родителями^[15].
• ' — описание того, где находится объект, часто с указанием формы его распространения^[16]. Хотя объект имеет неотъемлемое местоположение, измерение его для представления в виде данных может быть сложным процессом, требующим создания абстрактных пространственных систем отсчёта и применения картографической генерализации, включая выбор размерности (например, город может быть представлен как область или как точка в зависимости от масштаба и задачи).
• Атрибуты — характеристики объекта, отличные от местоположения, часто выражаемые в виде текста или чисел; например, население города^[17]. В географии широко используется система уровней измерения, разработанная Стенли Смитом Стивенсом и дополненная другими, для понимания и использования атрибутивных данных.
• Время — фундаментально для представления объекта, хотя не имеет самостоятельных временных описаний^[18]. Вместо этого выражения времени привязываются к другим характеристикам, описывая их изменения (аналогично наречиям в обычной речи). Любая из вышеуказанных характеристик может быть изменяемой, за исключением, возможно, идентичности. Например, продолжительность жизни объекта может рассматриваться как временной интервал его существования. Местоположение города может меняться со временем по мере присоединения новых территорий. Население страны часто меняется из-за иммиграции, эмиграции, рождений и смертей.

Описания объектов (то есть измеренные значения каждой из этих характеристик) обычно собираются в географических базах данных, таких как наборы данных ГИС, на основе различных моделей данных и форматов файлов, часто основанных на векторной логической модели^[19].