第二讲空间信息技术与空间数据基础设施PPT课件

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最新二章节空间信息基础

最新二章节空间信息基础

相切投影:投影面与椭球体相切 相割投影:投影面与椭球体相割
09.03.2021
西北大学城市与资源学系
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地图投影:投影选择因素
制图区域的地理位置、形状和范围 制图比例尺 地图内容 出版方式
09.03.2021
西北大学城市与资源学系
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地图投影:GIS中地图投影
GIS以地图方式显示地理信息,而地图是平面,地 理信息则在地球椭球上,因此地图投影在GIS中不 可缺少。
空间数据
地图 遥感影像
测量:位置 大学城市与资源学系
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空间对象(实体)类型
空间对象一般按地形维数进行归类划分 点:零维 线:一维 面:二维 体:三维 时间:通常以第四维表达,但目前GIS
还很难处理时间属性。 空间对象的维数与比例尺是相关的
09.03.2021
西北大学城市与资源学系
09.03.2021
西北大学城市与资源学系
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点实体
• 有位置,无宽度和长度; • 抽象的点
美国佛罗里达洲地震监测站2002年9月该洲 可能的500个地震位置
09.03.2021
西北大学城市与资源学系
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线实体
• 有长度,但无宽度和高度 • 用来描述线状实体,通常在网络分析中使用较多 • 度量实体距离
西北大学城市与资源学系
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地图比例尺
地图比例尺反映了制图区域和地图的比例关系 纸质地图:内容、概括程度、数据精度等
GIS:数据精度 比例尺的含义:
制图区域较小,采用各方面变形都较小的地图投影,图上各处的比 例是一致的,故此时比例尺的含义是图上长度与相应地面长度的比 例;
制图区域较大时,地图投影比较复杂,地图上长度因地点和方向的 不同而有所变化,这种地图比例尺一般是指在地图投影时,对地球半 径缩小的比率, 称为主比例尺。地图经过投影后,体现在图上只有个 别点线没有长度变形,也就是说,只有在这些长度没有变形的点或线 上,才可用地图上注明的比例尺 我国地图比例尺分级系统:

2空间信息基础2

2空间信息基础2

用通用标示语言(Standard for General Markup language,SGML)建立元数据。SGML 提供一种有效的方法连接元数据元素。这种方法 便于建立元数据索引和在空间数据交换网络上查 询元数据,并且提供一种在元数据用户间交换元 数据、元数据库和元数据工具的方法。 对元数据分类可以了解和更好地使用元数据。分 类的原则不同,元数据的分类体系和内容将会有 很大的差异。下面列出了几种不同的分类体系。
a、根据元数据的内容分类 造成元数据内容差异的主要原因有两个:其一,不同性质、不同领域 的数据所需要的元数据内容有差异;其二,为不同应用目的而建设的 数据库,其元数据内容会有很大的差异。根据这两个原因,可将元数 据化分为三种类型: 1)科研型元数据 其主要目标是帮助用户获取各种来源的数据及其相关 信息,它不仅包括诸如数据源名称、作者、主体内容等传统的、图书 管理式的元数据,还包括数据拓扑关系等。这类元数据的任务是帮助 科研工作者高效获取所需数据。 2)评估型元数据 主要服务于数据利用的评价,内容包括数据最初收集 情况、收集数据所用的仪器、数据获取的方法和依据、数据处理过程 和算法、数据质量控制、采样方法、数据精度、数据的可信度、数据 潜在应用领域等。 3)模型元数据 用于描述数据模型的元数据与描述数据的元数据在结构 上大致相同,其内容包括:模型名称、模型类型、建模过程、模型参 数、边界条件、作者、引用模型描述、建模使用软件、模型输出等。
A P0 c P3 f C b P2 d B D E a P4 g P1
图3-14 空间数据的类型 关联关系:空间图形中不同元素之间的拓 扑关系。例如结点与弧段的关联关系A与e、 a、c;多边形与弧段的关联关系P2与e、c、 f。 包含关系:空间图形中同类但不同级元素 之间的拓扑关系。例如多边形P1中包含有 多边形P4。

第二讲空间信息技术与空间数据基础设施PPT课件

第二讲空间信息技术与空间数据基础设施PPT课件
在我国,要遵循这一规律就必然要求打破部门之间和地区 之间的界限,统一标准,联合行动,相互协调,互谅互让,分 工合作,发挥整体优势。只有大联合才能形成规模经济的优势, 才能在国际信息市场的激烈竞争中争取主动。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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我国基础数据的建设情况
2006年2月24日国家测绘局局长鹿心社宣布,“十五” 期间国家基础测绘最大的工程项目——国家基础地理信息 系统1:50000数据库日前建成。
宁夏大学资源环境学院
4
2 地学空间数据的基本概念
(1)数据(Data): 是信息的载体(Information Carrier)。
(2)空间数据(Spatial Data): 是指与事物的空间和地理分布有关的数据。(坐标
系统) (3)地学空间数据三要素:
属性、空间、时间 (4)地球空间数据的特征:
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数据标准
数据的标准与规范是数据其事的基础。包括核心数据及专题数据的标准与 规范等:如大地恻量控制点的水平与垂直坐标标准及名称、要素识别代码、元数 据及位置程度等;
正射影像数据的反射率编著码标准、比例尺及投影等几何标准、高程数据 的水平与垂直几何标准、高度与深度标准等;交道运输数据的分类与名称、要素 识别代码标准等;
7)历史数据
保持过去数据,以支持历史和过程的研究。
8)元数据
关于数据特性、出处、质量、获取方法等内容的数据。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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(3) 操作技术 1)操作特征 2)框架覆盖层 3)集成 4)框架数据的定位 5)技术开发以及未来的挑战
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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2020/11/21

第2章 空间信息基础

第2章 空间信息基础
第2章 空间信息基础 教学目标 ► 掌握常规的地理空间信息描述法的相关概念

► ►
掌握地理信息数字化描述方法
掌握空间数据的类型和关系 了解元数据(Metadata)
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云南国土资源职业学院
第2章 空间信息基础 教学内容
2.1 常规的地理空间信息描述方法
2.2 地理信息数字化描述方法 2.3 空间数据的类型和关系 2.4 元数据
遥感影像对空间信息的描述
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(a)地貌信息
云南国土资源职业学院
(b)断裂带信息
第2章 空间信息基础 2.2 地理信息数字化描述方法 • 计算机对地理实体的显式描述也称栅格数据结构,计 算机地理实体的隐式描述也称矢量数据结构。栅格和 矢量结构计算机描述空间实体的两种最基本的方式。 • 空间信息数字化的方法有两种 :
面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连续、
闭合的水准面,这就是大地水准面。 • 第三类是模型 就是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型。 • 第四类是数学模型 是在解决其它一些大地测量学问题时提出来的,如类地形面、准 大地水准面、静态水平衡椭球体等。
云南国土资源职业学院
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第2章 空间信息基础 地理空间坐标系的建立
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云南国土资源职业学院
第2章 空间信息基础 地图对地理空间的描述 • 点状要素:是指那些占面积较小,不按比例尺表示,又 要定位的事物。
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云南国土资源职业学院
第2章 空间信息基础 地图对地理空间的描述 • 线状要素:对于地面上呈线状或带状的事物如交通线、
河流、境界线、构造线等,在地图上,均用线状符号
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云南国土资源职业学院
第2章 空间信息基础 元数据概念与分类

第2章 信息技术基础设施PPT课件

第2章 信息技术基础设施PPT课件

29.07.2020
5
一、微电子技术发展概况
⑶ 集成电路(IC:Integrated Circuit)
通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管 等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电 路互连,“集成”在一块半导体单晶片(如硅或砷化 镓)上,封装在一个外壳内,执行特定功能的电路或 系统。
29.07.2020
586(Pentium),PⅡ,PⅢ,PⅣ… PC系列机:
PC(8088):2.9万个晶体管,(1981年,微机时代开始) PC/AT(286):13.4万个晶体管,(1982年) 386:27.5万个晶体管,(1985年) 486:120万个晶体管,(1989年) 586(Pentium),310万个晶体管(1993年) Pentium Ⅳ:4200万个晶体管 (2000年)
29.07.2020
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2.1微电子技术和电子计算机的发展
微电子、计算机、通信和软件是信息科学技术的支柱学科, 其中微电子是基础,计算机和通信是载体,软件是核心,它们 相辅相成,共同培育了知识经济。
实现社会信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机和 /或通讯机,它们的基础都是微电子。 一、微电子技术发展概况
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一、微电子技术发展概况
封装好的集成电路
29.07.2020
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一、微电子技术发展概况
集成 电路 芯片 的显 微照 片
29.07.20Байду номын сангаас0
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一、微电子技术发展概况
❖ 世界第一块微处理器4004, 2300个晶体管(1971年, Intel) ❖ PC系列机:PC, PC/XT, PC/AT(286),386,486,
第2章 信息技术基础设施

《空间信息基础》课件

《空间信息基础》课件
遥感图像的增强
通过对比度拉伸、色彩变换、滤波等方法,改善图像的视觉效果, 突出感兴趣的信息。
遥感图像的解译
通过目视解译和计算机解译等方法,提取遥感图像中的信息,为地 物分类、资源调查和环境监测等提供依据。
遥感技术的应用领域与案例分析
遥感在资源调查中的应用
利用遥感技术可以快速获取土地利用、森林 覆盖、水资源分布等信息,为资源管理和规 划提供支持。
06 空间信息前沿技术与发展 趋势
数字地球与智慧城市
数字地球
数字地球是一个虚拟的地球模型,通过地理 信息技术将地球上的各种信息进行数字化处 理,以便于分析和可视化。数字地球在城市 规划、环境保护、资源开发等领域有广泛应 用。
智慧城市
智慧城市利用物联网、云计算、大数据等技 术,实现城市各领域的智能化管理和服务。 智慧城市可以提高城市运行效率,改善居民
04 遥感技术及应用
遥感的基本原理与分类
遥感的基本原理
遥感技术通过接收地球表面物体反射 或发射的电磁波信号,经过处理和分 析,实现对地球表面物体的探测和识 别。
遥感的分类
根据平台高度和探测方式的不同,遥 感技术可分为卫星遥感、航空遥感和 地面遥感等类型。
遥感图像的处理与分析
遥感图像的预处理
包括辐射定标、大气校正、几何校正等步骤,以提高图像质量。
GIS的功能与应用
功能与应用领域
GIS具有数据输入、存储、编辑、处理、分析和输出等功能。应用领域包括城市规划、资源管理、环境监测、交通管理、灾害 预警等。
GIS的发展趋势与前沿技术
技术发展
GIS的发展趋势包括大数据处理、云计算、人工智能等技术的应用,以及与物联网、虚拟现实等技术 的融合。前沿技术包括实景三维建模、无人机遥感等。

CH21空间信息基础课件

CH21空间信息基础课件
projected coordinate system locations are identified by x,y coordinates on a grid, with the origin at the center of the grid. Each position has two values that reference it to that central location. One specifies its horizontal position and the other its vertical position. The two values are called the x-coordinate and y-coordinate. Using this notation, the coordinates at the origin are x = 0 and y = 0.
3
Different projections cause different types of distortions.
CH2-1空间信息基础
地图投影
直接建立在球体上的地理坐标,用 经度和纬度表达地理对象位置
投 影
建立在平面上的直角坐标系统,用
(x,y)表达地理对象位置
CH2-1空间信息基础
我国常用的地图投影
地军用地图和地球资源卫星象片所采用的全球横轴墨卡托投影
GK
(UTM)是横轴墨卡托投影的一种变型。高斯克吕格投影的中央经
线长度比等于1,UTM投影规定中央经线长度比为0.9996。在6度带
内最大长度变形不超过0.04%。
CH2-1空间信息基础
特点归纳
特点1
中央经线和赤道为互相垂直的直线,其他经线均为凹向并对称于中央经 线的曲线,其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线,经纬线 成直角相交。

信息技术基础设施课件

信息技术基础设施课件

11.1.3.3网络/通信平台
• 1.主流网络操作系统。Windows Server 2003、 Windows Server 2000以及Windows NT是占据领导 地位的局域网操作系统,Novell、Linux和Unix也占 据了一定的市场份额。 • 2.大型企业广域网主要使用各种Unix操作系统。 • 3.局域网和广域企业网络都使用TCP/IP协议作为网 络通信标准。 • 4.网络硬件设备的主要供应商是思科(Cisco)、朗讯 (Lucent)、北电(Nortel)和Juniper网络公司等。 • 5.通信主要由提供语音和数据连接、广域网和因特网 接入服务的电信/电话服务公司所控制。主要的电 信服务提供商包括各大电信运营商和地方运营商。
• 3.梅特卡夫(Metcalfe)定律。以太网技术的发明 者Robert Metcalfe在1970年指出,网络的价值或网 络的能力随着网络中成员数的增加而按指数形式增 长。数字网络使网络成员之间的实际链接数与潜在 链接数成倍增加,其社会价值与商业价值驱动了人 们对信息技术的需求不断增加。 • 4.通信成本递减与因特网 • 推动信息技术基础设施发展的第四个驱动力是通信 成本的迅速降低以及因特网规模的迅速扩大。据估 计,全球范围内有大约l0亿因特网用户,在美国有超 过2.5亿台计算机接入了因特网。图11-7显示了通过 因特网和电话网的通信成本如何呈指数形式下降。 当通信成本降到非常低的水平甚至接近于零的时候, 对于通信设备和计算设备的使用自然就急速增加了。
图11—4多层客户机/服务器网络
• 1.摩尔定律和微处理能力。1965年,戈登· 摩尔在《电 子学》杂志上发表了一篇文章,指出自从1959年微处理 器芯片诞生以来,每个芯片中集成的元器件(晶体管)数 量每年翻一番,这个论断随后成为著名的摩尔定律。 2002年,摩尔把摩尔定律修订为每两年翻一番。 • 摩尔定律认为微处理器的处理能力每18个月翻一番,而 计算成本每l8个月下降一半。 • 微处理器中集成的晶体管数量呈指数形式上升,计算能 力也随之呈指数形式上升,原因在于芯片制造商正在不 断使晶体管的尺寸越来越小。2002年Intel采用的是0.13 微米的生产工艺,到2004年,Intel就采用了更先进的 0.09微米的生产工艺。虽然传统的硅芯片技术面临着 0.05微米的物理极限,但Intel相信通过纳米技术,可以 将晶体管的尺寸缩小到几个原子大小。 • 第一块奔腾处理器的工作频率是75MHz,而今天的奔腾 处理器的工作频率可以达到3GHz。
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1)因测量和计算产生的精确性 2)因混沌产生的模糊性的不确定性 3)动态性特征
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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•空间信息用于地球研究即为地理信息系统。
•为了满足数字地球的要求,将GIS、RS、GPS、 科学计算、数据仓库、网络、多媒体、虚拟现实、 地学专家系统等技术相接合来实现对真实地球的在 现和模拟,是数字地球的技术支撑和发展方向。
其目标是生产和使用共用的空间地理数据集,共享 和开发基础数据资源以提高决策能力。
宁夏大学资源环境学院
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2 地学空间数据的基本概念
(1)数据(Data): 是信息的载体(Information Carrier)。
(2)空间数据(Spatial Data): 是指与事物的空间和地理分布有关的数据。(坐标
系统) (3)地学空间数据三要素:
属性、空间、时间 (4)地球空间数据的特征:
7)历史数据
保持过去数据,以支持历史和过程的研究。
8)元数据
关于数据特性、出处、质量、获取方法等内容的数据。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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(3) 操作技术 1)操作特征 2)框架覆盖层 3)集成 4)框架数据的定位 5)技术开发以及未来的挑战
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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(4)商业事务背景 1)数据费用 2)数据访问 3)关于数据使用的信息及格式
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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4、空间数据协调、管理与分发体系
空间数据协调、管理与分发体系,是组织生产和使用 地理数据的人员,建立相应的组织机构 ,制定有关空间 数据的发展战略和政策,建立地理空间数据个人和机构 间联系渠道,传输数据和开发数据库。
数字地球导论
主讲: 李建华 宁夏大学资源环境学院
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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第二讲 空间信息技术 与空间数据基础设施
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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空间信息技术
1 地球系统的信息模型
• 信息:信息指一切事物的性质、特征和状态的表征,是有关某一事物的 一切有用知识的集合。信息是物质和能量的性质、特征和状态的表征的 知识,它是由物质和能量产生的,但又独立于物质与能量而存在的第三 态。
• 地球信息:指有关地理实体,如资源、环境、经济和社会要素的物质和 能量的性质、特征和状态的知识和消息的总和。
• 地球信息的载体:
(1)第一载体:指地理实体的物质本身和能量本身,包括物体的成分、结构、形 状、空布分布以及重力、磁力、电滋波和声波的性质、特征和状态等。 (2)第二载体:指描述地理事物的文字、数字、图形、图像、表格、视频、音响 等的描述及其介质,如纸、磁盘、光盘等。 (3)第三载体:指描述地球事物的各种专题地图、影像专题图、信息系统及其介 质。
5)水文:包括地球表面的水特征。
6)行政单元:
包括行政单位的地理区域,(名称、代码、级别区域、属性等)
7)地籍(测量角、测量边界、地块等,工程应用的基 础。)
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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(2)技术内容 1)空间数据模型 栅格、矢量、OOP、超图、R-V一体化 2)永久特征标识码 每个出现的特征分配一个独一无二的、永久的特征标识码。 3)多分辨率和综合 不同用户需要不同分辨率的地理数据。 4)坐标参考系统 一个共同的坐标定位参考系统可以保证数据的连接与集成。 5)空间跨越上的一致性 地理数据的无缝连接。 6)专题间的一致性
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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3、国家空间数据基础设施的基本概念
国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)是继国家信息基 础设施之后的又一国家基础设施。它是指地学 空间数据的获取、处理、存储、访问、分发以 及有效利用所需的技术、政策、标准和人力资 源。
国家空间数据基础设施(NSDI)主要包括:地球 空间数据框架、空间数据协调、管理与分发体系、 空间数据交换网 站和空间数据转换标准。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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地球空间数据框架
地球空间数据框架是提供一个可以进行精确 地、始终如一地获取、配准和集成地球空间信 息的基础。此框架中包括正射影像、大地控制、 高程、交通、水系、政区、公用地籍以及资源 、 环境、社会、经济、历史记录等方面的数据。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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(1)信息或数据内容
1)大地测量控制
它为所有地理数据建立坐标提供共同的参考体系,它提供把所有地 理特征联系到共同的、广泛使用的水平和垂直坐标系统的方法。(大地 测量控制站)
2)正射影像
它是经过位置纠正的地球图像。
3)数字高程:提供地形信息。
4)交通:提供交通信息。(人流物流的通道)
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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地球信息模型
• Data=Information+Noise • Information=Data-Noise • Noise=Data-Information
数据是信息的载体,当数据中的“噪声” (Noise)被排除之后,它就成为信息。
2020/11/21
空间数据基础设施是数字地球的基础。
2020/11/21
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国家空间数据基础设施
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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国家空间数据基础设施主要包括空间数据协调 管理与分发体系和机构,空间数据交换网站、空间 数据交换标准及数字地球空间数据框架。美国于20 00年初步建成。我国在2010年左右也已建立我国 基于1:50000和1:10000比例尺的空间信息基础设 施。欧洲、俄罗斯和亚太地区也都纷纷在加快建立 和完善空间数据基础设施。
2020/11/21
宁夏大学资源环境学院
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空间数据基础设施
当人们在数字地球上,进行处理、发布和查询 信息或需要某种服务时,将会发现大量的信息都与 地理空间位置有关。例如查询两城市之间的交通连 接,查询旅游景点和路线,购房时选择价廉而又环 境适宜的住宅等都需要有地理空间参考。因此,建 立建立空间数据参考框架,组织和存储大量的空间 数据是数字地球工作的基础。
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