城市空间信息09-1.ppt

五次巨大的信息变革 语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、利用电磁波和计算机技术。 语言的产生标志着人类信息活动的范围和效率的飞跃性提高，人类的信息活动从具体走向抽象。 文字打破了时间和空间的限制，使信息可以传得更久，传得更远，同时文字的产生实现了信息的共享。 印刷术的发明使人类信息传递的速度和范围急剧地扩展，人类信息的存储能力进一步加强，并初步实现了广泛的信息共享。 电磁波的利用产生的电信革命是人类划时代的进步。 五次巨大的信息变革 计算机和网络技术等现代信息技术是在电信革命之后才产生和发展起来的。新型计算机和互联网的出现，以及与通信技术的结合，使信息处理第一次达到了一体化和自动化，从而实现了人类历史上第五次信息变革。 未来“物联网”技术将进一步使人类生活在“智慧的地球”之上，掀起继“互联网”浪潮之后的又一次信息革命，成为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次技术革命浪潮。 1.1.2 信息与数据的关系 信息是有用的数据。 数据包括文字、数字或符号等，是信息的载体和表达形式。 根据不同的目的，可以从原始数据中加工提炼不同的信息。 相同的数据对一部分人来讲是信息，对另一部分人是数据。如遥感影像的信息提取。 原材料 生产过程 产品（？原材料） 数据处理 信息（？数据） 数据 1.1.2 信息与数据的关系 信息从数据中提取，并非一切数据都产生信息，信息不一定只靠数据表达。 现代社会，绝大多数信息可以计算机数据存储，数据就是信息源。 相对于传统方式的信息获取、传输和共享，采用数字技术对信息进行表达有着无可比拟的优势。数据的快速准确实时的分析、检索、传递。 数字化信息从量、速度、范围得到前所未有的发展给我们的生活的方方面面带来冲击。 §1.2 空间数据与空间信息 空间信息产业的发展使空间信息资源在当今社会中的基础地位日益突出，空间信息处理技术也成为推动国家信息化进程的关键因素。 21世纪空间信息技术：集成化、网络化、产业化。一系列高分辨率空间信息资源的开发利用成为新世纪高技术及其产业化的热点。 1.2.1 空间认知的发展历程 李德仁：从本质上讲，地球空间信息学应作为认知科学的一个组成部分，它要研究和解决如何从各种对地观测数据中智能地提取信息和知识的问题，从而实现数据-信息-知识的自动转化。 任何物体都有时空特性，时间和空间是运动着的物质的存在形式，空间性是物质的本质特征之一。 1.2.1 空间认知的发展历程 广义空间：物质空间 狭义空间：地理空间，与坐标相关的空间概念。如，欧氏空间。 人类对地理空间的认识 认识范围：从局部到全球到外层空间、海底世界，立体空间 测量手段：手工、航空、卫星遥感GPS 认识精度：低到高 表达方式：椭球面到平面近300种投影，其中高斯-克吕格投影和墨卡托投影应用广泛，3维数据，卫星与航空摄影全数字化，空间数据库，多元信息的综合分析与制图 1.2.2 空间数据与空间信息 空间数据（地理空间数据）：以地球表面空间为参照的自然、社会、人文、经济数据，图形、图像、文字表格和数字等。 空间信息：反映了空间实体的位置以及与该实体相关联的各种附加属性的性质、关系、变化趋势和传播特性等的总和。 空间信息用空间数据表达。实际应用不严格区分两者。 空间信息具有定位、定性、时间和空间关系等特性。 1.2.2 空间数据与空间信息 空间实体的特性 定位：已知坐标系中的空间目标既有唯一的坐标 定性：自然属性、社会属性 时间：空间目标随时间变化而变化 空间关系：如拓扑关系，相关关系 空间数据：现实世界的地理实体或现象在数字世界的映射，应包括地理实体的基本特征信息。 空间数据从三方面描述空间实体特性：空间性、时间性、非语义性 空间性 空间性是空间实体的最主要的特征，是区别于其他事物的一个显著的标志。 表示了空间实体的地理位置、几何特性、实体间的拓扑关系。 空间性是空间分析的基础。如：空间形态分析、空间分布分析、空间关系分析（邻近、叠置、网络）、空间查询、空间统计、空间插值、空间数据挖掘等。 地理实体数据 属性数据 空间数据 5 4 3 2 面 线 1 点 拓扑关系 属性数据 空间坐标 1 2 3 态时 时间性 空间和时间是事物存在的形式，两者紧密联系。 时间性：又称时序性，空间实体的空间特征和属性特征随时间变化的动态特性。 空间数据的动态性。空间数据变化不是连续的 ，而是时间轴上的离散采样。 地理实体数据 属性数据 空间数据 5 4 3 2 面 线 1 点 拓扑关系 属性数据 空间坐标 1 2 3 态时 非语义性： 语义的：数据能够被人类所理解和认识，并与具体事物相对应。 实际应用中：人们往往将表示实体位置信息的数据称为空间数据。将表示实体性质、特征等的数据独立出来，单独作为属性数据保存。从这个角度讲，空间数据是非