[数据的不确定性.ppt

空间数据不确定性研究进展 提 纲 1. 问题的提出与意义 2. 地球空间数据的不确定性问题 3. 遥感数据中的不确定性问题 4. 模糊数学建模方法 1.问题的提出与意义　 1）基本概念： 客观世界的现象或过程中，存在以下两种基本情况： ** 确定性：有规律性或无规律性，可预测性强，解释的唯一性，只有一种可能；有的测得准. ** 不确定性：规律性不明显，时有时无，可预测性差，多种解释，多种可能，有的测不准. 2）近年来的讨论 1996年，在UCGISCI（地理信息科学大学研究中心）中，在《地理信息科学的优先研究领域》的文件中：把“地理数据和基于地理信息系统分析中的不确定性”问题作为重中之重。 　　1998年，NCGIA（地理信息和分析国家中心）提出了“21世纪三大前沿研究问题”： 　　①空间数据精度和不确定性 　　②空间认知 　　③GIS建模与表达 　　M.Goodchild(1987):“没有以准确数据为基础的GIS分析的结论是不正确的，至少是不健全的。” 3）国际会议 ①数据质量会议（The International Symposium on Spatial Data Quality)共进 行了三次 第一届：1999年在香港 第二届：2003年在香港 第三届：2004年在奥地利维也纳 第四届：2005年8月在北京大学召开 ②自然资源与环境科学中的空间精度评估国 际会议（The International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environment Science）已开过八届： 　　第一届 1994年美国Virginia的Williamsburg 　　第二届 1996年美国的Colorado 　　第三届 1998年加拿大的Quebec City 　　第四届 2000年荷兰的Amsterdam 　　第五届 2002年澳大利亚Melbourne 　　第六届 2004年美国 第八届 2008年上海交通大学 第九届 2010年7月20-23日在英国莱斯特大学 　　M.Goodchild(1998)等认为空间数据质量标准（Spatial Data Quality Standard)的评估要素包括以下七个方面： （1）数据的产生过程（Lineage) （2）位置精度(Positional Accuracy) （3）属性精度(Attribute Accuracy) （4）完整性(Completeness) （5）逻辑的一致性(Logical Consistency) （6）语义精度(Semantic Accuracy)：指图形、关系或属性序列的语义正确性 （7）现时性(Currentness)：指数据的观测日期和更新日期 2. 空间数据的确定性与不确定性 　　地球科学中的确定性和不确定性并存且不对称是客观存在的，是符合对立统一法则的。 　　与地球科学有关的现象和过程中的数据也具有相应的确定性，同时不确定性或不对称性也是客观存在的。 　　1）地球自转、公转、季节变化，自然带的分布规律是存在的。但大气过程、水文过程、尤其是地震、火山喷发的随机性、混沌现象也是客观存在的，确定性与不确定性并存的，也是不对称的。 　　2）测得准与测不准是并存的。如气象、海洋、水文观测数据是准确的，以外的地方用插值法或计算所得的数据存在误差，具有不确定性。 　3）理论上是测得准的，但实际上是测不准的。如太复杂的、动态的科学数据是测不准的。如全国耕地面积数据，全国农作物的产量、甚至全国人口数，不论是逐个调查，或统计抽样，都具有概率、统计特征。 　 4）定义或概念的不确定性，导致一系列数据的不确定性。如城市的定义（城乡结合带、农民工）不确定性，导致城市化率（目前我国为40%左右）等数据的不确定性，又如耕地的定义也是模糊的，导致了总产量、平均产量的不确定性。 　5）不同的对象有不同的确定性与不确定性问题，或不同的精度问题，不同的问题有不同的精度要求，不能千篇一律要求。 不确定性的一些概念： 不确定性是与“复杂性科学”（complexity science）密切相关，是指处于混沌（chaos ）边缘或模糊边缘的现象。混沌边缘是指介于有序与无序之间的、或有序与序并存的现象。模糊边缘则是指介于清楚与模糊之间的、或清楚与模糊并存的现象。即无序、模糊、差错、异常或噪声等现象。 社会经济范畴的事件、过程，其不确定性特征更突出、预测时准确率往往很低。如股市行情、交通事故等。 一般不确定性理论要点： （1）不确定性是客观世界固有的特征或现象。 （2）