地理信息科学理论与技术.ppt

下篇： 地理信息科学的技术 尺度指的是经历时间的长短或在空间上涵盖范围的大小，即通常所指尺度有时间和空间两方面的含义。Thompson早在1917年就指出，“尺度的影响，不仅仅是尺度本身，而是与其周围的环境紧密联系”。 下篇： 地理信息科学的技术 尺度在不同的学科领域，有不同的含义。 下篇： 地理信息科学的技术 尺度转换是将数据或信息从一个尺度转换到另一个尺度的过程，可以是向上尺度转换，也可以是向下尺度转换。 可以这样定义上述的两种尺度转换： 从较小尺度观测结果获得较大尺度信息的向上尺度转换过程称为尺度扩展； 从大尺度上的信息分解到更小的尺度向下尺度转换的过程称为尺度收缩。 下篇： 地理信息科学的技术 尺度转换的应用： 尺度问题是目前地图学研究中难点和热点问题之一。制图综合是其中非常重要的一个焦点问题。 毋河海教授在讨论地图综合的基础理论问题和技术方法问题时，认为地图综合过程的综合算子可以归为两类：信息变换类和图形再现类。 下篇： 地理信息科学的技术 陈军教授讨论了应用Voronoi图理论改善空问地图数据概括问题，认为Voronoi图在制图综合中应用大致可归纳为：基于凸壳的综合、基于骨架线的综合、基于邻域的综合等三个方面。 由于数字地图综合问题未能取得突破性进展，有学者指出解决多重表达和协同更新问题是目前解决地理空间框架数据的多尺度问题的重要手段。 下篇： 地理信息科学的技术 多比例尺问题是地图学研究中和尺度有关的另外一个重要领域。多比例尺问题即无级比例尺空间数据压缩与复现。 对于矢量数据多比例尺的数据组织与表示方法主要有三种： （1）建立同一数据库的多个比例尺版本； （2）用面向对象方法、语义数据模型等技术来支持空间数据的多级表达； （3）通过地图自动综合来自动生成同一数据库的多个版本。 下篇： 地理信息科学的技术 尹连旺等根据地理要素的空间属性特征和重要程度，提出了复合指数开方根模型，试图解决不同地理环境条件、不同地物要素信息综合的问题。 李德仁院士等提出以空间信息多级网格为基础的解决全球地理信息多尺度表示和数据组织问题的新思想。 下篇： 地理信息科学的技术 遥感图像处理研究中，尺度问题同样非常重要。遥感中的尺度问题主要体现在三个方面： （1）遥感信息和遥感模型的尺度效应问题； （2）选取合适空间分辨率的遥感数据； （3）遥感信息的尺度转换问题。 下篇： 地理信息科学的技术 Woodcock和Strahlerts，研究了尺度因子与遥感分类精度的关系，推动了遥感信息的尺度效应问题研究； 在遥感信息的尺度转换方法研究中，Xia认为傅立叶变换(fourier transform)、变异函数 (variograms)、小波理论和分形理论是主要的描述和处理尺度变换的方法，并详细介绍了分形理论在尺度转换的应用。其后，分形理论在遥感图像尺度转换中的研究不断深入。 下篇： 地理信息科学的技术 20世纪80年代发展起来的小波理论和方法和基于粗神经网络的多传感器数据融合也在遥感数据的尺度研究领域也表现出一定的优势。 下篇： 地理信息科学的技术 地理信息科学中，社会经济数据和自然环境数据常常具有不同的地理单元，即“可变更面元”问题(MAUP)。 处理此问题的根本即空间单元转换问题。可以描述为“地理空间单元间属性数据的转换过程”。MAUP可以理解为“由于对连续的地理现象的空间单元的人为划分，并在此基础上产生的人为的空间格局。 下篇： 地理信息科学的技术 MAUP主要研究聚集(aggregation)，而对于拆分(disaggregation)研究较少。聚集主要解决属性数据从小区域向大区域转换问题，与前述尺度扩展（upscaling)含义相同。拆分则指从较大区域向较小区域的数据转换，与前述尺度收缩(downscaling)对应，或是不同边界区域间数据转换。 下篇： 地理信息科学的技术 在地理数据属性特征的尺度转换研究领域，地理信息科学研究者提出的面域插值方法是解决此问题的主要方法之一。同时，在社会经济科学领域，“小区域统计学”也发展了一套相关的理论和方法，试图解决统计单元的变更问题。 下篇： 地理信息科学的技术 下篇： 地理信息科学的技术 下篇： 地理信息科学的技术 下篇： 地理信息科学的技术 下篇： 地理信息科学的技术 下篇： 地理信息科学的技术 小区域统计学(Small Area Statistics) 下篇： 地理信息科学的技术 地理空间服务网络的逻辑流程 用户需求(数据、信息、知识) 空间数据资源 处理资源 数据注册 数据获取服务 组合服务 传感器资源 注册服务中心 知识发现服务 处理服务 传感器规划服务 传感器注册 地学知识资源 处理注册 计算资源 网络资源 存储资源