地理信息系统原理与应用

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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
功能需求
地理信息系统原理与应用
数据需求
数据输入：包括海洋测量数据、遥感数据和基础地理数据。
数据查询与提取：从零散的数据中抽取所需特定时间和空间范围 的数据集。
对缺失数据进行插补，并对数据的质量进行评估。
平面运算需求
空间域需求：对栅格数据的基本运算与操作；绘制等值线；绘制 要素场得剖线图。
局部运算：输出值只取决于输入栅格的同一位置单元值。主要包 括：三角函数、指数函数和对数函数等；重分类；逻辑选择；空 间选择；统计。
焦点运算：确定领域范围和焦点位置，设定权重，进而统计运算
区域运算：输入的多区域，统计目标栅格中位于各区域中的单元 的统计量
全局运算：统计全局单元，然后操作
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
GIS在将地图与计算模型相连或链接其他平台的程序方面功 能强大。比如陆地过程模型：地下水污染模型，气象模型，
水土流失方程，表面水文模型；社会经济模型：模拟商业网
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第十章 海洋GIS软件工程
地理信息系统原理与应用
§10.1 海洋GIS系统的需求分析
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
MGIS需求分析
地理信息系统原理与应用
用户需求分析
功能需求分析
数据功能需求
显示功能需求
基本算法需求
专业算法需求
多维功能需求
模式集成需求
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
布尔运算：并AND、或OR、非NOT、异或XOR
关系运算：根据比较的结果返回1（真）或0（假），若输入值为 NULL，则输出为NULL
位运算
集合运算：CAND、COR、CXOR
逻辑运算：DIFF、OVER、IN
累积运算
赋值运算
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
基本算法需求
基本栅格运算
地理信息系统原理与应用
相关分析
多元分析
结构分析（变异函数）
空间配置结构相关
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多尺度分析
§10.1 海洋GIS系统的需求分析
专业算法
锋面提取
梯度判别 模式识别（自动匹配） 人机交互（人为划定，统计差异性）
涡旋提取：算法同上 水团划分
梯度判别 模式识别（自动匹配） 模糊数学算法 人机交互（人为划定，统计差异性）
其他算法
用户需求
地理信息系统原理与应用
由于海洋信息具有特殊性，因此需要比对当前地理信 息系统软件功能与海洋方面的需求，从而对海洋地理信息 系统进行科学的基础定位，为海洋地理信息系统的研究确 定方向。
对目前同类软件技术和用户应用情况进行调查分析， 目的是勾画基础平台软件的核心目标和各模块化功能系统 的组成结构。分别对COM/ActiveX技术、ARCGIS8.1、 IDRISI和SeaDAS等软件技术和具体软件系统进行体系结构、 功能、数据模型、数据管理等层面上的解析；评价目前软 件数据模型和数据结构的主要类型及其存在的问题,提出 新的或改进的数据模型和数据结构。
地理信息系统原理与应用
基本显示要求：包括颜色（目的在于更加有利于人眼 的判读和分辨）和符号。
利用直方图设定色标。 对有时间标识的数据动态显示。 可快速将空间位置平移或转换，比如通过若干对应点
进行仿射变换。
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
基本算法需求
基本算子
地理信息系统原理与应用
算术运算：＋－×÷／、取整、取反、取余、取模等
频率域需求：EOF变换，傅里叶变换，小波分析。 专业运算需求：温锋，涡旋，水团的提取与划分。
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
功能需求
地理信息系统原理与应用
多维显示与分析需求
将海洋断面（深度方向）的测量显示出来。
从断面上可选取剖面并显示要素值（点位与颜色）和等值线。
显示切面的等值线和连续场。
度 概率梯度计算：时间或要素序列梯度，概率满足时需要计算
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
基本算法需求
地理信息系统原理与应用
分类处理
监督分类
非监督分类
按直方图分类
粗集方法分类：一旦给定训练集，就确定了分类的精度
智能分类：按梯度边界、人机交互边界统计为依据
空间分析
空间自相关（Geary，Moran）
第十章 海洋GIS软件工程
柳林 测绘科学与工程学院
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第十章 海洋GIS软件工程
要求：
了解海洋GIS系统需求分析 掌握海洋GIS系统功能设计 了解海洋GIS软件工程评价 了解海洋GIS系统的应用
地理信息系统原理与应用
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第十章 海洋GIS软件工程
地理信息系统原理与应用
1 海洋GIS系统需求分析 2 海洋GIS系统功能设计 3 海洋GIS软件工程评价 4 海洋GIS系统的应用
基本算法需求
等值线绘制
地理信息系统原理与应用
普通方法：一次，两次，…，平滑
智能方法：利用背景知识控制走向和平滑程度，针对graph软件 的藕状缺点
梯度计算
ห้องสมุดไป่ตู้
四领域梯度计算：输出结果是四方向各自梯度，最大梯度及方向 八领域梯度计算：输出结果是八方向各自梯度，最大梯度及方向 按特定方向组合的梯度计算 时间序列梯度计算：与上一时刻方向相同的梯度才是要计算的梯
地理信息系统原理与应用
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
多功能需求
地理信息系统原理与应用
将海洋断面（深度方向）的测量显示出来。
从断面上可选取剖面并显示要素值（点位与颜色） 和等值线。
显示切面的等值线和连续场。
将地形和海水体部分显示出来
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
模式集成需求
地理信息系统原理与应用
模式集成需求
将海洋动力模型与GIS集成，利用GIS可视化输入模型的初始场 和边界数据，由GIS输出模型运算结果数据并按时间动态显示。
寻找其他模型研究集成思路。
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
数据功能需求
地理信息系统原理与应用
数据格式需求：常用的海洋分析数据有三类，遥感反演的 数据、观测数据和模式计算结果。遥感反演数据多级多种。 海洋现场观测方法比较多，比如台站、断面、船舶报和多 波束等。在需求报告中应详细列出各类数据的格式需求。
数据的读取与转换需求：不同的应用需要以不同的方式输 入不同数据，反之，在数据的输出方式、格式上也有不同 需求。
数据预处理需求：主要包括数据质量控制与评估和缺失数 据的插补。根据用户的需要，进行算法的设计。比如海洋 上需要利用周期规律进行缺失值的插补等。
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§10.1 海洋GIS系统的需求分析
显示需求