地理信息系统中的数据.ppt

地理信息系统中的数据 主要问题：空间数据的特征、数据的测量尺度、数据精度、元数据 空间数据的特点 Spatially related Can be assigned coordinates or any spatial reference. On the surface of the earth. Involves location and organization. Scale Can be from general to specific. Simple to complex. A satellite can generate one terabyte (1012 bytes) of information per day. Dynamics Spatial dynamics (variations in space). Temporal dynamics (variations in time). 空间数据的三个侧面 空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示，例如笛卡尔坐标等。 属性特征：表示实际现象或特征，例如变量、级别、数量特征和名称等等。 时间特征：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等等。 三个侧面 空间特征 是GIS区别于其它的软件的根本特征 是由于地物或现象的空间分布所带来 通常是通过特定空间参照系下的坐标直接表达 基于坐标的派生数据 定量的度量信息：面积、周长、质心、距离等 定性的空间关系：拓扑关系、方位关系 CB-GIS和PB-GIS 时间特征 空间数据涉及时间特征的几个方面 地物的生命周期（产生、消亡） 地物的移动（移动点） 属性的时效性 相关的问题 时间关系?时空关系 时态GIS 数据模型是其关键（时空立方体模型等） 专题属性特征 地物所固有的，不是由于地物空间分布所带来的特征 如某地的年降雨量、土地酸缄类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。 这类特征在其它类型的信息系统中均可存储和处理 专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示 空间数据与专题数据 空间数据的时态特征 数据的测量尺度 (1/2) 命名(Nominal)量 定性而非定量，不能进行任何算术运算，如一个城市的名字 次序(Ordinal)量 线性坐标上不按值的大小，而是按顺序排列的数，例如，事故发生危险程度的级别由大到小被标为1，2，3，… 间隔(Interval)量 不参照某个固定点，而是按间隔表示相对位置的数。按间隔量测的值相互之间可以比较大小，并且它们之间的差值大小是有意义的 比率(Ratio)量 比率测量尺度的测量值指那些有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据。 数据的测量尺度(2/2) GIS数据测量尺度示例 不同测量尺度数值可以进行的运算 空间数据质量 在GIS的几个主要因素中，数据是一个极为重要的因素。在计算机软件、硬件环境选定之后，GIS中数据质量的优劣，决定着系统分析质量以及整个应用的成败。GIS提供的空间数据的分析方法被广泛用于各种领域，用于决策领域的数据，其质量要求应该是可知的或可预测的。 研究空间数据质量的目的在于加强数据生产过程中的质量控制，提高数据质量 空间数据质量的重要性 空间数据质量的相关概念(1/7) 准确性（Accuracy） 精度（Precision） 空间分辨率（Spatial Resolution） 比例尺（Scale） 误差（Error） 不确定性（Uncertainty） 空间数据质量的相关概念(2/7) 准确性（Accuracy） 一个记录值（测量或者观察值）与它的真实值之间的接近程度； 空间数据的准确性通常是根据所指的位置、拓扑或者非空间属性来分类的； 可以误差（Error）来衡量空间数据的准确性； 空间数据质量的相关概念(3/7) 精度（Precision） 数据精度表示数据对现象描述的详细程度 数据精度和数据准确性的区别： 精度低的数据不一定准确度也低； 数据精度如果超出了测量仪器的已知准确度，这样的纪录数字在效率上是冗余的； 例如：在设计精度为0.1mm的数字化仪上测量返回的坐标数据为（10.11mm,12.233mm），其中就含有冗余的数据； 空间数据质量的相关概念(4/7) 空间分辨率（Spatial Resolution） 分辨率是两个可测量数值之间最小的可辨识的差异； 空间分辨率可以看作是记录变化的最小幅度； 空间分辨率示例：地图上最细线宽度对应的地理范围，遥感图像上一个像素代表的实际地理范围大小 空间分辨率 ∝ 数据精度 空间分辨率示例 空间数据质量的相关概念(5/7) 比例尺（Scale） 地图上一个记录的距离和它所表现的“真实世界”的距