地理数据及其采集与处理
(6)来自于互联网(Internet)的有关共享数据。
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,最大限度地减小数 据的误差。 (3)在数据采集完毕后,进行检验,进行比 较、辨别真伪,通过数据筛选,去粗存精、 去伪存真。
二、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。 从理论上讲,在地理学中,数学方法的运用 主要有两个目的:(1)运用数学语言对地 理问题的描述,建立地理数学模型,从更高、 更深层次上揭示地理问题的机理;(2)运 用有关数学方法,通过定量化的计算和分析, 对地理数据进行处理,从而揭示有关地理现 象的内在规律。因此,从一定意义上来说, 地理数据处理也是计量地理学的任务之一。
月、季度、年等。
四、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,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,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 ;
时间方面,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)。
二、不确定性
不确定性是地理数据的基本特征之一。 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。
三、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。 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、
土地面积 (ha) 245.6 1064. 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
年降水量 (mm) 500.2 498.6 550.9 586.4
区 域1 区 域2 区 域3 区 域3
三种基本的地理几何实体及其组合
点 网络 地域类型
区域
线 面
地带
图2.1.1
三种基本的地理几何实体及其组合
二、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,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。
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:
间隔尺度数据
表2.1.1
年平均气温 (°C)
间隔尺度数据
一、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…)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。
点、线、面之间的拓扑关系。
(3)来自于有关单位或个人的不定期的典型调 查数据、抽样调查数据。 (4)来自于政府公报、政府文件中的有关数据。
(5)来自于档案、图书等文献资料中的有关数 据。 (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。
一、数量化、形式化与逻辑化
定量化的地理数据是建立地理数学模型的基 础,其作用为: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。
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 人口位次 1 1 城市B 2 2 城市C 3 4 城市D 4 6 城市E 城市F 4 5 3 3
二元数据
表2.1.4
城市A
二元数据
城市C 城市D 城市E
城市B
城市A
城市B 城市C 城市D 城市E
—
1 1 0 1
1
8.0 7.6 6.5 8.5
比例尺度数据
表2.1.2
年 份
某地区耕地复种指数和农业发展指数
1996 120.40 100 1997 113.56 115.68 1998 126.54 124.50 1999 132.76 135.69 2000 121.43 129.56
耕地复种指数 农业发展指数
地理数据立方体
时间
tk
t2 t1 1 区, 2 域, … m
…
要素 1,2,3,……,n
图 2.2.1
地理数据立方体
第三节 地理数据的采集与处理
地理数据的采集
地理数据处理
一、地理数据的采集
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。
(2)来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然 资源及社会经济发展数据。
第二章 地理数据及其 采集与预处理
本章主要内容:
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 地理数据分布的集中化与均衡度指数
第一节
两个概念:
地理数据的类型
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。
— 1 1 0
1
1 — 1 0
0
1 1 — 1
1
0 0 1 —
其中: 1表示两城市之间通航 0表示两城市之间不通航
名义尺度数据
表2.1.5 地块序列号 土地利用类型 1 13 土地利用类型 2 15 3 21 4 14 5 14 6 31
第二节 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