地理信息系统原理-第4章 GIS中的数据

GIS中的数据
对空间数据的处理是GIS的核心功能，GIS中的 数据通常描述三部分信息：空间信息（位置，空 间关系等等），非空间的属性信息，时间信息。 由于各方面的原因，GIS数据存在着质量问题， 了解数据质量有利于数据的正确使用。数据质量 可以通过元数据进行描述，简单的说，元数据是 对数据的描述，在GIS应用不断发展、空间数据 不断增长的情况下，元数据有助于数据的共享和 有效使用。
Temporal dynamics (variations in time).
1.数据涵义与数据类型 1.1数据的涵义
(二)地理数据(空间数据)的基本特征 地理数据一般具有三个基本特征： 属性特征（非定位数据），表示实际现象或特 征，例如变量、级别、数量特征和名称等等。 空间特征（定位数据）：表示现象的空间位置 或现在所处的地理位置。也称为几何特征或定位 特征，一般以坐标数据表示。 时间特征（时间尺度）：指现象或物体随时间 的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中 期的、长期的等等（图5-1）。
Scale
Can be from general to specific. Simple to complex. A satellite can generate one
terabyte (1012 bytes) of information per day.
Dynamics
Spatial dynamics (variations in space).
1.数据涵义与数据类型 1.1数据的涵义
三个侧面
空间特征
是GIS区别于其它的软件的根本特征 是由于地物或现象的空间分布所带来 通常是通过特定空间参照系下的坐标直接
、质心、距离 等
定性的空间关系：拓扑关系、方位关系
时间特征
空间数据涉及时间特征的几个方面
1.数据涵义与数据类型 1.1数据的涵义
(一)数据
数据是用以载荷信息的载体。它可以是记录下来 的某种可以识别的物理符号，数据的具体形式多 种多样，如文本、图像、声音等都可以归入数据 的范畴。虽然数据是信息的载体，但并非就是信 息，只有理解了数据的含义、对数据做出解释， 才能得到数据中所包含的信息。
2.空间数据的测量尺度
测量的尺度大致可以分成四个层次，由粗略至 详细依次为： 命名或类型 次序 间隔 比例
2.空间数据的测量尺度
(一)命名(Nominal)量 定性而非定量，不能进行任何算术运算，如一个城 市的名字。命名式的测量尺度也称为类型测量尺度， 只对特定现象进行标识，赋予一定的数值或符号而 不定量描述。例如，可以用不同数值表示不同的土 地利用类型、植被类型或岩石类型，但是这些数值 之间无数量关系，对命名数据的逻辑运算只有“等 于”或“不等于”两种形式，而其近似均值只能使 用众数。
空间数据的特点
Coordinate system
Scale
Time 1
Time 2
Spatially related
Can be assigned coordinates or any spatial reference.
On the surface of the earth. Involves location and organization.
2.空间数据的测量尺度
(四)比率（Ratio）量
比例测量尺度的测量值指那些有真零值而且测量单位的间隔 是相等的数据，比例测量尺度与使用的测量单位无关。 与某一固定点的比值计算，支持多种算术操作，如加、减、 乘、除等。有关该类型属性域的例子很多，如年降雨量、海 拔高度、人口密度、发病率等。 比例数据或间隔数据可以比较容易地被转变成次序或命名数 据。而命名数据则很难被转化成次序、间隔数据或比例数据。 由此可见，尽管命名数据或次序数据便于使用，易于理解， 但有时不够精确，不能用于较高级的算术运算。而比例数据 或间隔数据比较精确，便于计算机处理，但是在较复杂的GIS 应用中，往往上述几种测量尺度的数据均需用到
专题属性特征通常以数字、符号、文本和 图像等形式来表示
1.数据涵义与数据类型 1.2空间数据的表示方法
类型数据：例如考古地点、道路线和土壤类型的分布等； 面域数据：例如随机多边形的中心点、行政区域界线和 行政单元等； 网络数据：例如道路交点、街道和街区等； 样本数据：例如气象站、航线和野外样方的分布区等； 曲面数据：例如高程点、等高线和等值区域； 文本数据：例如地名、河流名称和区域名称； 符号数据：例如点状符号、线状符号和面状符号（晕线） 等。
地物的生命周期（产生、消亡） 地物的移动（移动点） 属性的时效性
相关的问题
时间关系时空关系
时态GIS
数据模型是其关键（时空立方体模型等）
专题属性特征
地物所固有的，不是由于地物空间分布所 带来的特征
如某地的年降雨量、土地酸缄类型、人口 密度、交通流量、空气污染程度等。
这类特征在其它类型的信息系统中均可存 储和处理
2.空间数据的测量尺度
(三)间隔（Interval）量
不参照某个固定点，而是按间隔表示相对位置的数。按间隔 量测的值相互之间可以比较大小，并且它们之间的差值大小 是有意义的。 间隔测量尺度与比例测量尺度相似，但是间隔尺度的测量值 无真的零值。例如，温度是间隔尺度的数据而不是比例数据， 因为它的“0”测量值随着所使用的不同温度测量单位而不同。 不能说150F的温度是75F的温度的两倍，因为这个比例在使用 摄氏单位时就改变了。间隔量中的零值往往是人为规定的， 如摄氏温标中零摄氏度，时间中的零点等等。
2.空间数据的测量尺度
(二)次序（Ordinal）量 线性坐标上不按值的大小，而是按顺序排列的数， 例如，事故发生危险程度的级别由大到小被标为1， 2，3，…，级别的序号越低，其危险性越大，但危 险性到底有多大并未给予定量的表达。序数值相互 之间可以比较大小，但不能进行加、减、乘、除等 算术运算。 不同次序之间的间隔大小可以不同。对次序数据的 逻辑运算除了“等于”与“不等于”之外，还可以 比较它们的大小，即“大于”。