GIS数据的规范化和标准化
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?定位分区 —— 每个分区给定一个惟一的代码 ?各要素实体代码 ——对于不同要素实体，采用若
干位字符数字混合码作为要素实体代码
七城市地理实体的识别码方案
1.城市定位分区的划分与编号 （1）区——基本体现城市地理分布的特点，以行政
区划分作为基础
（2）带——以全市的几条区域主干道为主，将全市 划分为若干带，用一位数字表示，由西向东或南 向北顺序编码
（3）GB2260-1995 《中华人民共和国行政区划代 码》
（4） GB10114-88 《县以下行政区划代码编码规则》 （5） GB/T14395-93 《城市地理要素 ——城市道路、
道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则》 （6） GBJ137-90 《城市用地分类与规划建设用地标
准》 （7） 《全国河流名称代码》（待审查）
二地理信息分类与编码的原则
地理信息分类与编码的原则：
（1）科学性 （2）系统性 （3）稳定性 （4）不受比例尺限制 （5）兼容性 （6）完整性和可扩展性 （7）适用性 （8）灵活性
三地理信息分类与编码的基本方法
分类与编码的基本方法有两种： 1.线分类法（层级分类法）
——初始对象按所选定的若干属性或特征分成若干层级目录
重叠空间特征
? 体状实体：有体积，岛或洞，表面积空间特征
3）地理目标的类型 ——按空间维来定义
0维：有位置无长度 1维：有长度 2维：有长和宽 3维：有长，宽和高
4）地理实体的描述
编码：区别不同的实体 包括：分类码 ——标识实体所属的类别 标识码——标识每个实体，是唯一的
位置：通过坐标值给出实体的空间位置 类型：指明实体的类型 行为：指明实体的行为和功能 属性：指明实体的非空间信息 说明：说明实体数据的来源、质量等信息 关系：与其他实体的关系信息
编码的直接产物 ——代码 分类分级 ——编码的基础
2）编码的基本原则
? 唯一性：唯一表示一类对象 ? 合理性：代码结构与分类体系相适应 ? 可扩性： ? 简单性 ? 适用性：能反映对象的特点 ? 规范性：结构、类型、编写格式统一
3）代码的类型 ——代码符号的标识形式 三类——数字型、字母型、数字和字母混合型
优点——容量较大，层次性好，使用方便
缺点——分类结构一确定，不易改动，分类层次 较多时，代码位数较长 2.面分类法
——按若干属性或特征分成若干互不相干的面，每个面分成 若干独立的类目
优点——有较大的弹性，面内类目的改变，不影 响其他面，适应性强，易于添加和修改类目 缺点——不能充分利用容量
四地理实体的分类
第三节 GIS数据的规范化和标准化
地理数据的标准化和规范化的基本内容：
?统一的空间定位框架 ?统一的数据分类标准 ?统一的数据编码系统 ?统一的数据记录格式 ?统一的数据采集原则 ?统一的数据测试标准
06 地理信息系统 王世芳
一统一的空间定位框架
格网系统的具体划分方案：
1.基本格网，分三级
? 一级格网（相当于1：10 000 000图幅）
4.路口识别码
——定位分区代码和路口序号组成
5.综合管线标识码
——道路识别码作为定位码，序号按管径从大到小 编排
统一的数据分类与编码依据的国家标准 和相关标准：
（1）GB1480-93 《1:500,1:1000,1:2000 地形图要 素分类与代码》
（2）GB/T13923-92 《国土基础信息数据分类与代 码》
3、地理目标数据的分层
地理目标数据 ——按某种属性形成一个数据层（图 层）
（1）按专题分层 一个图层 ——一个专题，包含一种或一类数据
如地貌层，水系层 （2）按时间序列分层 ——不同时间或不同时期的数据构成
五地理实体属性数据的编码
1.属性数据的含义 ——描述实体数据的属性特征的数据 2.属性数据的分级 分级的原则
分级的基本方法
——在大多采用数学方法 ——数列、最优分割等
——对统一的标准的分级方法 ——用标准的分级方 法
3.属性数据的编码 ——确定属性数据的代码的方法和过程
﹂被计算机或人识别与处理的符号
1）代码的功能
? 鉴别——对象的名称——唯一标识 ? 分类——区分对象类别的标识 ? 排序——区别对象排序的标识
4）GIS中代码的种类
GIS的代码分为两种：
?分类码——根据分类体系设计出的各专业信息的
分类代码，用以标识不同类别的数据
?标识码——以分类码为基础，对每类数据设计出
全部或主要的识别代码，对某一类数据的某个实 体
——联系实体的几何信息和属性信息的关键字
六地理信息实体的标识码结构
标识码 —— 唯一标识每个地理要素实体 标识码的内容：
1、地理实体与地理目标的类型 1）地理实体
——地理数据库中的实体，是一种在现实世界中 不能再划分为同类现象的现象。 地理目标 ——实体在地理数据库中的表示。 地理目标的表示法不随比例尺、目的等变化而变化 地理目标在地图上以地图符号的形式表示
2）地理实体的类型：
? 点状实体：只有特定的 位置，没有长度 ? 线状实体：有长度，方向，曲率 ? 面状实体：有面积，周长，独立或相邻，岛或洞，
六统一的测试标准
——针对地理要素属性数据提出的 ——按国家计量标准的测试方法和量纲进行
第四节 地理信息的分类和编码
一地理信息分类与编码的意义
分类——将具有共同的属性或特征的事物或现象归 并，把不同属性或特征的事物或现象分开
地理信息分类码 ——对数据存储、管理、检索和交 换
分类码 —— 检查数据的精度和完整性，对数据层进 行调整或重新组织
3.合格格网，以基本格网为基础，按需要进行格网 整倍数的合并表示，可分为五级：
? 2倍格网 = 1：25 000图幅 ? 4倍格网 = 1：50 000图幅 ? 16倍格网 = 1：200 000图幅 ? 24倍格网 = 1：250 000图幅 ? 48倍格网 = 1：500 000图幅
4.辅助格网
? 二级格网（相当于1：100 000图幅） ? 三级格网（相当于1：10 000图幅）
2.加密格网，在基本格网的基础上细分六级
? 1/2格网 相当于1：5000图幅 ? 1/4 格网 相当于1：2500图幅 ? 1/8 格网 相当于1：1000图幅 ? 1/16格网 相当于1：500图幅 ? 1/96格网 相当于1：100图幅 ? 1/384格网 相当于1：25图幅
——地块识别码和建筑物序号构成
3.道路与路段识别码
1）道路走向码规定
南北向
1
东北西南向 2
东西向
3
东南西北向 4
2）道路序号规定
主干道——从01开始，其他主干道序号顺序递增 次干道（支路）——由西向东，北向南顺序编号，若位于分
区界线上，东西道路归北区，南北道路归西区
3）关于路段序号规定
一条道路——若干路段——一位数字，由北向南或西向东
（3）片——两位数字码表示，由西向东，北向南的 顺序编码
2.地块、宗地和建筑物识别码 1）地块识别码
—— 定位分区代码和地块号构成
﹂由西向东，北向南编排 地块——土地性质单一的一块连续完整的规划城市用地
2）宗地识别码
——定位分区代码和宗地码构成
3）建筑物识别码
——以“栋”作为统计单位
﹂结构独立，有完整墙，建筑物层数基本一致
五统一的数据采集原则
数据采集原则：
? 只采集、存储原始数据，不存派生数据，实现最
小冗余
? 以统计部门的为准 ? 统计部门无统计指标，以各地最直接的专业部门
的数据为准
? 以上级部门核准的数据为准 ? 多个专家研究，取得与实际相符的数据 ? 地理底图以最新出版的实测地图为准，专题图采
用比例尺一致的区域图作为图形库的基本数据
?确定分级数的基本原则
——符合精度的要求 ——顾及可视化的效果 ——符合数据的分布特征 ——满足精度的前提，尽可能选择较少的分级数
?确定分级界线的基本原则
? 保持数据的分布特征——级内差异小，级间差异大 ? 任一等级必须有数据，任一数据落在某一个等级内 ? 有规则变化的分级界线 ? 分级界线应凑整
对1：10 000～1：50 000比例尺的数据文件，采用平面 直角坐标作为辅助格网
二统一的数据分类标准
目的——计算机的存储、编码和检索
三统一的数据编码系统wk.baidu.comGIS存储的空间数据具有时间、空间和属性的
复杂特征
制定系统编码，应遵守的原则：
（1）系统性——统一规划、统筹安排，不能各行其是 （2）一致性——专业名词、术语一致 （3）科学性 （4）标准性——内容和长度一致，码位及格式一致 （5）扩展性 （6）适用性——一般为4～7位
四统一的数据记录格式 GIS常采用的数据记录格式：
（1）多边形数据格式：以 弧段为逻辑单元，数据文
件由结点文件、弧段属性文件 、弧段坐标文件 和
多边形文件 组成 （2）栅格数据格式：采用 同质数据串作为基本逻辑
单元 （3）影像数据格式：一般采用 9磁道和半英寸的标
准磁带 记录的内容：鉴别标识（ ID）记录、注记（ AN） 记录、影像数据（ VD）记录和影像注释（ SIAT） 文件记录 记录的格式有两种 ——交互式记录和顺序式记录
干位字符数字混合码作为要素实体代码
七城市地理实体的识别码方案
1.城市定位分区的划分与编号 （1）区——基本体现城市地理分布的特点，以行政
区划分作为基础
（2）带——以全市的几条区域主干道为主，将全市 划分为若干带，用一位数字表示，由西向东或南 向北顺序编码
（3）GB2260-1995 《中华人民共和国行政区划代 码》
（4） GB10114-88 《县以下行政区划代码编码规则》 （5） GB/T14395-93 《城市地理要素 ——城市道路、
道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则》 （6） GBJ137-90 《城市用地分类与规划建设用地标
准》 （7） 《全国河流名称代码》（待审查）
二地理信息分类与编码的原则
地理信息分类与编码的原则：
（1）科学性 （2）系统性 （3）稳定性 （4）不受比例尺限制 （5）兼容性 （6）完整性和可扩展性 （7）适用性 （8）灵活性
三地理信息分类与编码的基本方法
分类与编码的基本方法有两种： 1.线分类法（层级分类法）
——初始对象按所选定的若干属性或特征分成若干层级目录
重叠空间特征
? 体状实体：有体积，岛或洞，表面积空间特征
3）地理目标的类型 ——按空间维来定义
0维：有位置无长度 1维：有长度 2维：有长和宽 3维：有长，宽和高
4）地理实体的描述
编码：区别不同的实体 包括：分类码 ——标识实体所属的类别 标识码——标识每个实体，是唯一的
位置：通过坐标值给出实体的空间位置 类型：指明实体的类型 行为：指明实体的行为和功能 属性：指明实体的非空间信息 说明：说明实体数据的来源、质量等信息 关系：与其他实体的关系信息
编码的直接产物 ——代码 分类分级 ——编码的基础
2）编码的基本原则
? 唯一性：唯一表示一类对象 ? 合理性：代码结构与分类体系相适应 ? 可扩性： ? 简单性 ? 适用性：能反映对象的特点 ? 规范性：结构、类型、编写格式统一
3）代码的类型 ——代码符号的标识形式 三类——数字型、字母型、数字和字母混合型
优点——容量较大，层次性好，使用方便
缺点——分类结构一确定，不易改动，分类层次 较多时，代码位数较长 2.面分类法
——按若干属性或特征分成若干互不相干的面，每个面分成 若干独立的类目
优点——有较大的弹性，面内类目的改变，不影 响其他面，适应性强，易于添加和修改类目 缺点——不能充分利用容量
四地理实体的分类
第三节 GIS数据的规范化和标准化
地理数据的标准化和规范化的基本内容：
?统一的空间定位框架 ?统一的数据分类标准 ?统一的数据编码系统 ?统一的数据记录格式 ?统一的数据采集原则 ?统一的数据测试标准
06 地理信息系统 王世芳
一统一的空间定位框架
格网系统的具体划分方案：
1.基本格网，分三级
? 一级格网（相当于1：10 000 000图幅）
4.路口识别码
——定位分区代码和路口序号组成
5.综合管线标识码
——道路识别码作为定位码，序号按管径从大到小 编排
统一的数据分类与编码依据的国家标准 和相关标准：
（1）GB1480-93 《1:500,1:1000,1:2000 地形图要 素分类与代码》
（2）GB/T13923-92 《国土基础信息数据分类与代 码》
3、地理目标数据的分层
地理目标数据 ——按某种属性形成一个数据层（图 层）
（1）按专题分层 一个图层 ——一个专题，包含一种或一类数据
如地貌层，水系层 （2）按时间序列分层 ——不同时间或不同时期的数据构成
五地理实体属性数据的编码
1.属性数据的含义 ——描述实体数据的属性特征的数据 2.属性数据的分级 分级的原则
分级的基本方法
——在大多采用数学方法 ——数列、最优分割等
——对统一的标准的分级方法 ——用标准的分级方 法
3.属性数据的编码 ——确定属性数据的代码的方法和过程
﹂被计算机或人识别与处理的符号
1）代码的功能
? 鉴别——对象的名称——唯一标识 ? 分类——区分对象类别的标识 ? 排序——区别对象排序的标识
4）GIS中代码的种类
GIS的代码分为两种：
?分类码——根据分类体系设计出的各专业信息的
分类代码，用以标识不同类别的数据
?标识码——以分类码为基础，对每类数据设计出
全部或主要的识别代码，对某一类数据的某个实 体
——联系实体的几何信息和属性信息的关键字
六地理信息实体的标识码结构
标识码 —— 唯一标识每个地理要素实体 标识码的内容：
1、地理实体与地理目标的类型 1）地理实体
——地理数据库中的实体，是一种在现实世界中 不能再划分为同类现象的现象。 地理目标 ——实体在地理数据库中的表示。 地理目标的表示法不随比例尺、目的等变化而变化 地理目标在地图上以地图符号的形式表示
2）地理实体的类型：
? 点状实体：只有特定的 位置，没有长度 ? 线状实体：有长度，方向，曲率 ? 面状实体：有面积，周长，独立或相邻，岛或洞，
六统一的测试标准
——针对地理要素属性数据提出的 ——按国家计量标准的测试方法和量纲进行
第四节 地理信息的分类和编码
一地理信息分类与编码的意义
分类——将具有共同的属性或特征的事物或现象归 并，把不同属性或特征的事物或现象分开
地理信息分类码 ——对数据存储、管理、检索和交 换
分类码 —— 检查数据的精度和完整性，对数据层进 行调整或重新组织
3.合格格网，以基本格网为基础，按需要进行格网 整倍数的合并表示，可分为五级：
? 2倍格网 = 1：25 000图幅 ? 4倍格网 = 1：50 000图幅 ? 16倍格网 = 1：200 000图幅 ? 24倍格网 = 1：250 000图幅 ? 48倍格网 = 1：500 000图幅
4.辅助格网
? 二级格网（相当于1：100 000图幅） ? 三级格网（相当于1：10 000图幅）
2.加密格网，在基本格网的基础上细分六级
? 1/2格网 相当于1：5000图幅 ? 1/4 格网 相当于1：2500图幅 ? 1/8 格网 相当于1：1000图幅 ? 1/16格网 相当于1：500图幅 ? 1/96格网 相当于1：100图幅 ? 1/384格网 相当于1：25图幅
——地块识别码和建筑物序号构成
3.道路与路段识别码
1）道路走向码规定
南北向
1
东北西南向 2
东西向
3
东南西北向 4
2）道路序号规定
主干道——从01开始，其他主干道序号顺序递增 次干道（支路）——由西向东，北向南顺序编号，若位于分
区界线上，东西道路归北区，南北道路归西区
3）关于路段序号规定
一条道路——若干路段——一位数字，由北向南或西向东
（3）片——两位数字码表示，由西向东，北向南的 顺序编码
2.地块、宗地和建筑物识别码 1）地块识别码
—— 定位分区代码和地块号构成
﹂由西向东，北向南编排 地块——土地性质单一的一块连续完整的规划城市用地
2）宗地识别码
——定位分区代码和宗地码构成
3）建筑物识别码
——以“栋”作为统计单位
﹂结构独立，有完整墙，建筑物层数基本一致
五统一的数据采集原则
数据采集原则：
? 只采集、存储原始数据，不存派生数据，实现最
小冗余
? 以统计部门的为准 ? 统计部门无统计指标，以各地最直接的专业部门
的数据为准
? 以上级部门核准的数据为准 ? 多个专家研究，取得与实际相符的数据 ? 地理底图以最新出版的实测地图为准，专题图采
用比例尺一致的区域图作为图形库的基本数据
?确定分级数的基本原则
——符合精度的要求 ——顾及可视化的效果 ——符合数据的分布特征 ——满足精度的前提，尽可能选择较少的分级数
?确定分级界线的基本原则
? 保持数据的分布特征——级内差异小，级间差异大 ? 任一等级必须有数据，任一数据落在某一个等级内 ? 有规则变化的分级界线 ? 分级界线应凑整
对1：10 000～1：50 000比例尺的数据文件，采用平面 直角坐标作为辅助格网
二统一的数据分类标准
目的——计算机的存储、编码和检索
三统一的数据编码系统wk.baidu.comGIS存储的空间数据具有时间、空间和属性的
复杂特征
制定系统编码，应遵守的原则：
（1）系统性——统一规划、统筹安排，不能各行其是 （2）一致性——专业名词、术语一致 （3）科学性 （4）标准性——内容和长度一致，码位及格式一致 （5）扩展性 （6）适用性——一般为4～7位
四统一的数据记录格式 GIS常采用的数据记录格式：
（1）多边形数据格式：以 弧段为逻辑单元，数据文
件由结点文件、弧段属性文件 、弧段坐标文件 和
多边形文件 组成 （2）栅格数据格式：采用 同质数据串作为基本逻辑
单元 （3）影像数据格式：一般采用 9磁道和半英寸的标
准磁带 记录的内容：鉴别标识（ ID）记录、注记（ AN） 记录、影像数据（ VD）记录和影像注释（ SIAT） 文件记录 记录的格式有两种 ——交互式记录和顺序式记录