地理计算学（Geocomputation）的实质是借助于现代化的 计算理论、计算方法和计算机技术，通过对“整体”和 “大容量”的地理数据进行处理，揭示复杂地理系统的运 行机制，探索和寻求新的地理系统理论。
地理数据的采集、处理及其与数学方法、地理 信息系统、地理计算学之间的相互关系图:
▪ 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。
1. ② 来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会
地
经济发展数据。
理 ③ 来自于有关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽
数
样调查数据。
据 ④ 来自于政府公报、政府文件中的有关数据。
的 ⑤ 来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。
第二章 地理数据及其采集与处理
2011/03
第二章地理数据及其采集与处理
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
两个概念：
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。
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。
多维性
对于一个地理对象的具体意义要从空间、属性、时间三个方面 综合描述。
空间方面，需要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，需要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 ；
空间数据的表达：
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 的联系。
面——表示在空间上连续分布的地理景观或区 域。
三种基本的地理几何实体及其组合
措施，最大限度地减小数据的误差。 ③ 在数据采集完毕后，要对各种数据质量进行检验，
对不同来源的相同数据进行比较、辨别真伪，通过数 据筛选，去粗存精、去伪存真。对于残缺的但确实必 须的数据，想办法进行及时补充。
2. 地理数据处理
地理数据处理，是所有地理问题研究的核心环节，需要运 用数学方法。
▪ 地理数据处理是地理信息系统的核心功能。
数量化、形式化与逻辑化的几个方面:
定量化的地理数据是建立地理数学模型的基础， 作用：①确定模型的参数、给定模型运行的初值 条件； ②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。
894.3 668.7
人口 （人） 1210
1023
848 654
国内生产总值（万 元）
2678.28
2015.47
1754.56 1365.46
▪比例尺度数据
表2.1.2 某地区耕地复种指数和农业发展指数
年份
1996 1997 1998 1999 2000
耕地复种指数 120.40 113.56 126.54 132.76 121.43
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:
区域1 区域2 区域3 区域3
间隔尺度数据
表2.1.1
年平均气温 （°C） 8.0
7.6
6.5 8.5
年降水量 （mm） 500.2
498.6
550.9 586.4
土地面积 （ha） 245.6
1064.
城市A 城市B 城市C 城市D 城市E
城市A —
1
1
0
1
城市B 1
—
1
1
0
城市C 1
1
—
1
0
城市D 0
1
1
—
1
城市E 1
0
0
1
—
▪名义尺度数据
表2.1.5土地利用类型 地块序列号 1 2 3 4 5 6 土地利用类型 13 15 21 14 14 31
§2.2 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
采 ⑥ 来自于互联网（Internet）的有关共享数据。
集
⑦ 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 遥感数据。主要包括各种航空遥感数据和卫星遥感数 据。
⑨ 其它来源的有关数据。
▪采集地理数据的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，要采取一切可能的手段和技术
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。在地理数据采 集过程中，不同的数据来源、不同的观测手 段、不同的调查方法、不同的数据采集者的 认识与操作水平等，都会产生地理数据的误 差不确定性。
地理数据的多时空尺度：
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。
网络 线
点 区域 地带
地域类型 面
属性数据的类型：
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时，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。
时间方面，需要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（The Geographical Data Cube）。
地理数据立方体
1 区，
2 域，
… m
时间
tk
…
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt2
t1
要素
1，2，3，……，n
§2.3 地理数据的采集与处理
地理数据的采集 地理数据处理
农业发展指数 100 115.68 124.50 135.69 129.56
▪ 有序尺度数据
表2.1.3城市等规模等级与人口数量的排位次序
城市A 规模等级 1
城市B 2
城市C 城市D 城市E 城市F
3
4
4
3
人口位次 1
2
4
6
53
▪ 二元数
1表示两城市之间通航，
0表示两城市之间不通航 表2.1.4