地理信息系统 2地理数据及其采集与预处理

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1、第2章地理数据及其采集与预处理本章主要内容地理数据的类型地理数据的基本特征地理数据的采集与处理地理数据的统计处理地理数据分布的集中化与均衡度指数第1节地理数据的类型空间数据：用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件及地理过程产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系。属性数据：用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件、地理过程的有关属性特征。两个概念：一、空间数据点——由一个独立的坐标点（x，y）定位，是空间上不可再分的几何实体。线——由若干个（至少两个，理论上是无穷个）坐标点（xi，yi）（i=1，2，…）定义，有一定的长度和走向，表示线状地物或点实体之间的

2、联系。面——表示在空间上连续分布的地理景观或区域。点、线、面之间的拓扑关系。图2.1.1三种基本的地理几何实体及其组合二、属性数据数量标志数据①间隔尺度数据:以有量纲的数据形式表示测度对象在某种单位(量纲)下的绝对量。②比例尺度数据:以无量纲的数据形式表示测度对象的相对量。品质标志数据①有序数据:当测度标准不是连续的量，只是表示其顺序关系的数据。②二元数据:用0、1两个数据表示地理事物、地理现象或地理事件的是非判断问题。③名义尺度数据:用数字表示地理实体、地理要素、地理现象或地理事件的状态类型。几种属性数据举例:年平均气温/℃年降水量/mm土地面积/hm2人口/人国内生产总值/

3、万元区域18.0500.2245.612102678.28区域27.6498.61064.10232015.47区域36.5550.9894.38481754.56区域38.5586.4668.76541365.46表2.1.1间隔尺度数据①间隔尺度数据②比例尺度数据年份19961997199819992000耕地复种指数120.40113.56126.54132.76121.43农业发展指数100115.68124.50135.69129.56表2.1.2某地区耕地复种指数和农业发展指数③有序尺度数据城市A城市B城市C城市D城市E城市F规模等级123443人口位次124653

4、表2.1.3城市规模等级与人口数量的排位次序④二元数据城市A城市B城市C城市D城市E城市A—1101城市B1—110城市C11—10城市D011—1城市E1001—表2.1.4二元数据注:1表示两城市之间通航;0表示两城市之间不通航。⑤名义尺度数据地块序列号123456土地利用类型131521141431表2.1.5土地利用类型第2节地理数据的基本特征数量化、形式化与逻辑化不确定性多种时空尺度多维性一、数量化、形式化与逻辑化定量化的地理数据是建立地理数学模型的基础，其作用为：确定模型的参数、给定模型运行的初值条件;检验模型的有效性。形式化、逻辑化与数量化，是所有地理数据的共同

5、特征。地理计算学，对于地理数据的形式化、逻辑化提出了更高的要求，要求“整体”和“大容量”的地理数据具有统一的数据形式和交换标准。不确定性是地理数据的基本特征之一。地理数据不确定性的来源：地理系统本身的复杂性从本质上决定着地理数据的不确定性。各种原因所导致的数据误差。二、不确定性三、多种时空尺度从空间尺度上来看，描述地理区域的各种地理数据，具有多种空间尺度——既有全球尺度的、洲际尺度的、国家尺度的，也有流域尺度的、地区尺度的、城市尺度的、社区尺度的。从时间尺度上来看，描述地理过程的各种地理数据具有多种时间尺度，如历史年代、天、月、季度、年等。四、多维性对于一个地理对象的具体意义要

6、从空间、属性、时间三个方面综合描述:空间方面，描述该地理对象所处的地理位置和空间范围，一般需要2～3个变量；属性方面，描述该地理对象的具体内容，至少需要1个以上，多则需要十几个、甚至几十个变量；时间方面，描述该地理对象产生、发展和存在的时间范围，需要1个变量。地理数据的这种多维性，被人们描述为地理数据立方体（thegeographicaldatacube）。图2.2.1地理数据立方体第3节地理数据的采集与处理地理数据的采集地理数据处理一、地理数据的采集地理数据的渠道来源①来自于观测、测量部门的有关专业数据。②来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会经济发展数据。③来自于有

7、关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽样调查数据。④来自于政府公报、政府文件中的有关数据。⑤来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。⑥来自于互联网（internet）的有关共享数据。⑦来自地图图件。主要包括各种比例尺的地形图、影像地图、专题地图等。⑧来自遥感数据。主要包括各种航空遥感数据和卫星遥感数据。⑨其他来源的有关数据。采集地理数据过程中需要注意的问题①数据的完备性和可靠性。②在数据采集过程中，最大限度地减小数据的误差。③在数据采集完毕后，进行检验，辨别真伪，通过数据筛选，去粗取精、去伪