嵌入式地理信息系统空间地理数据组织技术的思考
结合嵌入式地理信息系统特点及其空间地理数据分类，文章对系统空间地理数据组织技术展开了分析，对数据组织流程、模型、数据预处理等环节进行了介绍，从而为关注这一话题的人们提供参考。
标签：嵌入式地理信息系统；空间地理数据；组织技术
引言
近年来，伴随着科学技术的发展，嵌入式地理信息系统也得到了较好的开发和应用。而在系统运行的过程中，还要以空间地理数据为基础，需完成各种信息的获取和管理，从而为系统运行提供支撑。采用空间地理数据组织技术，则能使空间地理数据得到较好的管理，不仅能够有效减少冗余数据，还能使系统数据结构得到优化。因此，还应加强嵌入式地理信息系统空间地理数据组织技术的分析，以便更好的满足系统应用要求。
1 嵌入式地理信息系统概述
所谓的嵌入式地理信息系统，其实就是拥有地理信息系统功能的嵌入式產品，是地理信息系统与嵌入式设备集成得到的产物。利用该系统，能够完成地图查询、导航、定位等多种功能，并且也能完成空间数据的管理。从结构组成上来看，该系统由嵌入式软件、硬件和操作系统构成，具有“可裁剪”性的特点，能够完成数据资料及其格式的裁剪，获得的内容则具有一定的完整性和精确性[1]。在空间数据管理方面，嵌入式系统能够对空间数据进行处理、操控、分析和量算，并实现数据可视化操作。
2 嵌入式地理信息系统的空间地理数据用途与分类
在嵌入式地理信息系统中，拥有多种形式的空间地理数据，如多级矢量地图数据、地面数字高程数据、导航动态定位数据等，大多数据拥有较广的应用范围。从数据用途上来看，一类数据可用于显示电子地图背景，拥有良好可视化表达效果，一类数据可用于进行空间实体的地理位置获取，需完成叠置分析、缓冲区分析等分析处理，此外，也有数据用于满足用户的信息查询需求，能够在地图上用用户理解的方式进行信息展现。由于空间地理数据不仅具有位置特征，同时也具有属性和时间特征，所以可以根据特征完成数据的进一步划分。具体来讲，就是将其划分为属性数据、几何数据和关系数据。如类别、名称等用于描述属性的数据即为属性数据，位置数据、定位数据等用于描述地理位置的数据则为几何数据，邻接、关联等用于描述数据空间关系的数据则为关系数据。
3 嵌入式地理信息系统的空间地理数据组织技术
从上述分析可以看出，嵌入式地理信息系统拥有多种类型的空间地理数据。
国土空间规划中地理信息大数据的应用分析 摘要：随着互联网的不断发展，地理信息大数据也高速发展，特别是熟轨迹数 据以及空间媒体数据，科学有序地进行国土空间规划工作，打造高效、开放、安 全的国土空间发展格局，对于城区建设、生态保护、交通轨道等多种行业发展甚 至是区域经济水平的提高至关重要。文章主要围绕地理信息大数据在国土空间规 划中的应用进行分析，以供参考。 关键词：国土空间规划;地理信息大数据;应用 信息化的时代背景之下，大数据在各行各业中都有着十分广泛的应用，尤其 是在大型数据的分析与处理方面作用明显。地理信息大数据也随着技术的升级而 不断发展，尤其是空间媒体数据中随着互联网的带动作用而呈现爆发式增长。地 理信息大数据的有效运用，促进了国土空间开发及利用水平的提高，也为国家经 济稳速发展做出了一定的贡献。 1、国土空间规划 国土空间是人们生存与发展过程的所需空间。国土空间规划的主要目的可分 为以下几点，第一，积极引导经济发展，有效促进传统落后的发展模式，进行优 化调整。第二，能够依靠宏观调控方式并借助相应的科学技术实现集约化资源处 理和合理利用。第三，实现空间资源的科学配置，合理调整产业布局，实现经济 结构优化目标。第四，在保证资源合理配置的基础之上，使得产业布局更具协调 性和科学性，规避以环境污染作为代价的错误发展形式，大力建设环境友好型社会。第五，充当空间规划指导者，积极协调经济发展、生态发展以及社会发展这 三方面的发展方向，努力实现环境宜人、空间高效、资源集约等优化目标。 国土空间规划是指，根据其所处历史条件、自然环境以及社会发展实际情况，站在有效保护、合理利用和开发的视角上，对国土空间进行适当的布局调整和综 合空间规划。当前，世界很多国家对于国土空间规划工作都给予了高度重视，提 升国土空间规划工作的科学合理性，能够更好的保证各国经济发展过程中出现的 生态环境恶化、资源短缺以及区域发展失衡等情况。为了确保社会稳定，实现可 持续发展目标，需不断提升国土空间规划的整体水平。 2、地理信息大数据 常规意义下的地理信息数据相对来说比较规范，对于精确性具有严格要求。 大数据地理信息的信息采集方式更加自由且丰富，例如消费记录、个人出行过程 记录、传感器应用、网络行为等都可作为地理信息大数据的信息采集方式，这些 方式具有实时性、多变性、非专业性以及全面性等特征。其所采集的信息数据包 括政务信息、环境信息、居民生活信息、社会动态信息、商业发展信息以及人口 流动信息等等。其信息数据量大，信息来源广泛，不具备可靠性和精准性，属于 半结构碎片化信息，具有多种数据格式。 想要合理利用大量的地理信息大数据，并进行合理储存和管理，必须建立相 应的信息数据平台，对于不同类型的信息数据分别进行储存、种类划分、分析、 管理，并且建立灵活性较强的可配置数据查询系统，此种系统要具备信息查询功能、数据统计功能，且能实现信息提取一体化，以降低大数据重复建设的概率。 3、国土空间规划中地理信息大数据的应用分析 3.1提供实时的基础数据 地理信息大数据管理平台一直处于运转状态，时刻进行地理空间信息数据的 收集整理工作，信息管理平台具备数据清理功能，能够有效处理时刻变化的信息
地理信息系统空间分析方法及其若干应用吴静 发表时间：2018-01-16T10:06:49.090Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：吴静 [导读] 摘要：地理信息系统是一种特殊的具有特定性的空间信息系统，它能够提供地理空间共享以及地图服务，地理信息系统是60年代中期发展起来的，近年来获得了非常迅速的发展，由于其种类、数量非常多 四川省冶金地质勘查局测绘工程大队四川成都 610212 摘要：地理信息系统是一种特殊的具有特定性的空间信息系统，它能够提供地理空间共享以及地图服务，地理信息系统是60年代中期发展起来的，近年来获得了非常迅速的发展，由于其种类、数量非常多，加上发展变化非常快，因此对地理信息系统的定义也非常多，简单来说，地理信息系统就是利用计算机软硬件进行输入、输出及分析的系统，当前它已经在现代经济活动的方方面面得到了应用，人们对地理信息系统的了解也逐渐深入.基于此，本文着重针对有关地理信息系统空间分析的相关问题进行了分析。 关键词：信息系统；空间；分析方法；应用 近年来，计算机技术发展非常迅速，虽然地理信息系统的输入、存储和输出功能进展较快，但是空间分析功能的发展就显得比较落后。而空间分析是建立在空间目标位置和属性表达以及目标间复杂空间关系表达的基础上，若要提高空间分析能力，必须解决空间关系描述与表达，而空间关系的建立也是提高ＧＩＳ效率的一个关键。 1 空间拓扑关系描述 空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。ＧＩＳ传统的基于矢量数据结构的结点－段－边形，用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系。 目前，对于空间实体之间的拓扑关系的描述，主要有基于网络的拓扑模型和基于点集拓扑理论的拓扑模型，前者比后者具有直观、结构清晰、互导性强、便于组织存储等优点。基于点集拓扑的空间拓扑关系描述有三种方法：四元组、九元组和维６４２００８扩展法。基于点集拓扑的空间关系描述框架能够十分有效地描述有公共元素的空间目标间的拓扑关系，甚至能够根据交集的维数更进一步区分成为各种不同的形式，但是基于点集拓扑的空间关系描述框架无法描述分离开的、没有公共元素的目标间的拓扑空间关系，这正是其缺点所在。 2 地理信息系统空间分析方空间位置 2.1叠置分析 叠置分析是通过叠加至少两层地图要素而得到一个新的要素层，其结果是分割原要素并生成新要素，且新要素中包含原要素的全部属性。据此，叠置分析既可生成新的空间关系，还可联系输入数据层的属性并生成新的属性关系。总体而言，叠置分析是按数学模型计算分析新要素的属性，从而解决用户面临的问题。 在城市规划中，建设用地适宜性评价是一种典型的格栅叠置，其通过对用地评定因子图层进行标准化处理、重新分类及加权叠加，从而形成用地适宜性评价结果。对于灾害风险综合评估、城镇发展条件综合评价及生态敏感性综合评价等规划，都可采用多因子叠加分析法来实现叠置分析。在规划中，两期用地的演变亦可进行叠置分析，即：根据土地利用数据，叠置获得两期土地利用的变化图层，用以分析土地利用的变化；根据城市建设用地数据，叠置获得两期建设用地转化的图层，用以辅助规划评估或比选规划方案。此外，还应深入挖掘矢量数据中的叠置分析功能，其中矢量叠置蕴含一种拓扑关系及其包含至少两个矢量图层的并集、交集、属性的空间赋值与关联等功能，如建设量的分区统计便是矢量叠置的具体应用。 2.2相关分析 在同一空间范围内，任一小的空间单元都包含多项属性信息，而相关分析的研究内容是对应位置上的属性信息是否具有相关关系及这一相关关系的表现。在相关分析中，通常包括时间域、空间域，两者关注的焦点分别是不同时期同一属性的观测值、同一时期不同属性的观测值。在规划中，相关分析涉及较多的社会领域、自然领域。例如，犯罪高发地的成因分析研究的是在同一地區，犯罪率与家庭收入、教育水平、失业率、租住比例、新迁入居民比例及单亲家庭比例等属性的相关性。在规划中，还可运用相关分析来分析土地利用演变的驱动力。例如，在某一省域的区县范围内，先空间化处理社会经济统计指标，再从土地利用转化的角度开展主成分分析、相关分析、回归分析及因子分析，从而探明引起这一区域土地利用演变的驱动力。 3 空间拓扑关系的应用 3.1软件平台中的空间拓扑关系建立 软件平台中的空间拓扑关系的建立常为了拓扑检错和拓扑应用。拓扑检错是在建立好拓扑规则后，再打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。拓扑应用主要指的是为了提供空间分析的功能，比如线拓扑生成面、网络分析功能等。在软件平台中，拓扑关系的建立和使用的过程如下：获取图形文件，新建或打开。 对图形文件进行拓扑关系的建立，即根据需求调用特定的模块对其进行处理。 3.2根据所得的拓扑关系进行拓扑检错或拓扑应用 当然，拓扑关系的建立是可以在进行图形绘制的时候进行的，但是由于所需要的拓扑关系待定，就需要考虑所有的拓扑关系，而此时图形还在动态变化当中，因此在每次图形更新的时候都需要对其进行拓扑关系的建立，如此将严重影响图形绘制及拓扑关系的建立的效率。 以使用ＡｒｃＧＩＳ进行最短路径分析为例，其使用的拓扑关系是线文件的网络拓扑关系，这种关系在其它拓扑处理时使用很少，因此如果是在图形绘制时就建立网络拓扑关系，就会造成的时间上的浪费。而ＡｒｃＧＩＳ实行的机制就是首先在ＡｒｃＭａｐ中进行图形的矢量化，而后在ＡｒｃＣａｔａｌｏｇ中建立其网络拓扑关系，最后再在ＡｒｃＭａｐ中进行最短路径分析。这种性质的，值得在软件平台设计时借鉴。 3.3二次开发中的空间拓扑关系建立 空间拓扑关系是ＧＩＳ中空间分析的基础，限制着其在空间分析方面的应用。目前大多数的应用软件都是通过二次开发实现的，这种软件开发的空间分析功能就不仅是建立在其使用平台的基础上，而且还要看其平台所提供的二次开发组件。例如ＥＳＲＩ公司所提供的Ｍ
第一章 1.地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.地理信息系统的主要组成部分：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。 3.GIS功能分为以下五个方面： ①数据采集与输入；②数据编辑与更新； ③数据存储与管理；④空间数据分析与处理； ⑤数据与图形的交互显示。 4.21世纪GIS应用新的发展趋势：网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。 5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次： ①按空间数据结构类型；②按分析对象的维数； ③按分析的复杂性程度。 第二章 1.ArcGIS的基础模块：ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。 2.Geoprocessing地理处理框架：具有强大的空间数据处理和分析工具，包括地理处理工具的集合和模型构建器。 第三章 1.空间数据采集：是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。 2.数据组织：就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程， 3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。 4.地理数据库：是按照层次型的数据对象来组织地理数据。 5.要素类：是具有相同几何类型和属性的要素的集合，即同类空间要素的集合。 6.地理数据库建立的一般过程： ①地理数据库设计；②地理数据库建立； ③建立地理数据库的基本组成项；④向地理数据库各项加载数据； ⑤进一步定义地理数据库。 7.地理数据库的基本组成项：对象类、要素类和要素数据集 8.要素类的分类：简单要素类和独立要素类。 9.创建拓扑的优势：
《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)
第37卷第7期测绘与空间地理信息 GEOMATICS ＆SPATIAL INFOＲMATION TECHNOLOGY Vol．37，No．7收稿日期：2014－01－22 作者简介：马宏斌（1982－），男，甘肃天水人，作战环境学专业博士研究生，主要研究方向为地理空间信息服务。 大数据时代的空间数据挖掘综述 马宏斌1 ，王 柯1，马团学 2（1．信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州450000；2．空降兵研究所，湖北孝感432000） 摘 要：随着大数据时代的到来，数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题， 介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术，在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法，并指出了该类研究存在的不足。最后，探讨了空间数据挖掘的发展趋势。关键词：大数据；空间数据挖掘；云计算中图分类号：P208 文献标识码：B 文章编号：1672－5867（2014）07－0019－04 Spatial Data Mining Big Data Era Ｒeview MA Hong －bin 1，WANG Ke 1，MA Tuan －xue 2 （1．Geospatial Information Institute ，Information Engineering University ，Zhengzhou 450000，China ； 2．Airborne Institute ，Xiaogan 432000，China ） Abstract ：In the era of Big Data ，more and more researchers begin to show interest in data mining techniques again．The paper review most unresolved problems left by traditional spatial data mining at first．And ，some progress made by researches using Big Data and Cloud Computing technology is introduced．Also ，their drawbacks are mentioned．Finally ，future trend of spatial data mining is dis-cussed． Key words ：big data ；spatial data mining ；cloud computing 0引言 随着地理空间信息技术的飞速发展，获取数据的手 段和途径都得到极大丰富，传感器的精度得到提高和时空覆盖范围得以扩大，数据量也随之激增。用于采集空间数据的可能是雷达、红外、光电、卫星、多光谱仪、数码相机、成像光谱仪、全站仪、天文望远镜、电视摄像、电子 显微镜、CT 成像等各种宏观与微观传感器或设备，也可能是常规的野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、 地图数字化、统计图表等空间数据获取手段，还可能是来自计算机、 网络、GPS ，ＲS 和GIS 等技术应用和分析空间数据。特别是近些年来，个人使用的、携带的各种传感器（重力感应器、电子罗盘、三轴陀螺仪、光线距离感应器、温度传感器、红外线传感器等），具备定位功能电子设备的普及，如智能手机、平板电脑、可穿戴设备（GOOGLE GLASS 和智能手表等），使人们在日常生活中产生了大量具有位置信息的数据。随着志愿者地理信息（Volunteer Geographic Information ）的出现，使这些普通民众也加入到了提供数据者的行列。 以上各种获取手段和途径的汇集，就使每天获取的 数据增长量达到GB 级、 TB 级乃至PB 级。如中国遥感卫星地面站现在保存的对地观测卫星数据资料达260TB ，并以每年15TB 的数据量增长。比如2011年退役的Landsat5卫星在其29年的在轨工作期间，平均每年获取8．6万景影像，每天获取67GB 的观测数据。而2012年发射的资源三号（ZY3）卫星，每天的观测数据获取量可以达到10TB 以上。类似的传感器现在已经大量部署在卫 星、 飞机等飞行平台上，未来10年，全球天空、地空间部署的百万计传感器每天获取的观测数据将超过10PB 。这预示着一个时代的到来，那就是大数据时代。大数据具有 “4V ”特性，即数据体量大（Volume ）、数据来源和类型繁多（Variety ）、数据的真实性难以保证（Veracity ）、数据增加和变化的速度快（Velocity ）。对地观测的系统如图1所示。 在这些数据中，与空间位置相关的数据占了绝大多数。传统的空间知识发现的科研模式在大数据情境下已经不再适用，原因是传统的科研模型不具有普适性且支持的数据量受限， 受到数据传输、存储及时效性需求的制约等。为了从存储在分布方式、虚拟化的数据中心获取信息或知识，这就需要利用强有力的数据分析工具来将
面向空间大数据的GIS 摘要：大数据因具有巨大的研究发展潜力，已经得到了学术界和产业界的持续关注和利用。本文总结了目 前的大数据利用现状，以及大数据引发的科学研究新思维和新观念。空间数据作为大数据的主体数据集， 在泛在测绘、多源异构时空数据等方面给传统GIS的发展带来了巨大的挑战。面对挑战，文章总结了大数 据环境下GIS应该具备的基础特征，以及在空间数据挖掘和空间分析方面的研究进展。最后，文章从商业 模式、智慧城市、云计算、城市计算和大数据驱动的人类移动规律等方面展望了大数据背景下GIS的研究 热点和发展前景。 关键词：空间大数据， GIS，空间数据挖掘，空间分析, 云计算 1空间大数据 1.1 大数据倍受关注和利用 在学术界， 0’Reilly Media于2008年出版了《数据之美》，随后Nature、Science 等陆续刊登了大数据专辑，麦肯锡从经济和商业维度分析了大数据在不同行业的应用潜力。2012年，我国科技部发布的十二五国家科技计划信息技术领域2013年度备选项目征集指 南中把大数据研究列在了首位。在产业界，IBM、亚马逊、Google、甲骨文等信息技术巨头都纷纷推出了大数据解决方案和应用。在中国，百度、腾讯、淘宝、阿里巴巴等也采用了Hadoop处理大规模数据。大数据的研究与发展涉及国防安全、生活健康、气候变化、地质 调查、减灾防灾、智慧地球等众多领域。以美国为例，2012年3月，奥巴马政府率先在全 球宣布推出大数据的研究和发展计划，将大数据研发上升为国家意志，并投资2亿多美元 资助美国国家科学基金和美国地质调查局等6个联邦政府部门的大数据项目，以提高从大 量的、复杂的数据集合中获取知识的能力。 1.2 空间数据是大数据的基础 大数据具有体量巨大、多种多样、高速变化、真实质差等特点。在这些数据中，大约80％的数据与空间位置有关。空间数据描述了对象的具体地理位置和空间分布，包括空间 实体的位置及其空间关系等，涵盖从宏观、中观到微观的整个层次，可以是点的高程、道 路的长度、多边形的面积、建筑物的体积、像元的灰度等数值，也可以是空间关系等拓扑 结构。空间数据具有空间性、时间性、多维性、空间关系复杂等特性。用于采集空间数据 的设备包括红外、卫星、多光谱扫描仪、全站仪等各种宏观与微观传感器或设备，也包括 野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、地图数字化等空间数据获取手段，还可 能是计算机、GPS、RS和GIS等技术应用和分析空间数据的过程。遥感对地观测技术形成 了一个多层次、多角度、全方位和全天候的全球立体对地观测网，传感器的地面分辨率数 量级从千米到厘米，波段范围从紫外到超长波，探测深度从几米到万米，新型的高分辨率 卫星遥感数据如Quick Bird等已提供使用。空间数据基础设施积累了大量的城市电子地图数据库、工程地质信息数据库、用地现状信息数据库、市政红线数据库、建筑红线与用地 红线数据库、地籍数据库，以及土地利用及基本农田保护规划数据库等空间基础数据。此外，人类活动每时每刻还在采集和产生新的空间数据集[1,2]。
地理空间大数据服务自然资源调查监测的方向分析 在自然资源管理体制发生变革、技术发展突飞猛进、国内外形势日新月异、技术大融合、业务大整合的背景下，将自然资源调查监测与地理空间大数据紧密的结合起来，从战略和全局高度研究和谋划创新发展，对自然资源管理具有重要的意义。文章将主要对地理空间大数据服务自然资源调查监测进行分析，并展望其发展方向。 标签：地理空间大数据；自然资源；调查监测 前言 为履行中央关于自然资源部统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责（简称“两统一”职责），2018年10月，自然资源部研究印发了《自然資源科技创新发展规划纲要》，提出了以“一核两深三系”为主体的自然资源重大科技创新战略，将构建地球系统科学核心理论支撑（“一核”），引领深地探测、深海探测国际科学前沿（“两深”），建立自然资源调查监测、国土空间优化管控、生态保护修复技术体系（“三系”）。在地理空间大数据架构下，按照自然资源调查监测的工作要求，能够建立全流程地理空间大数据技术体系。 1自然资源管理与调查监测 根据自然资源部的管理职责，自然资源管理工作主要包含以下4个方面：①开展自然资源统一调查评价监测；②开展自然资源统一确权登记；③建立空间规划体系并监督实施；④自然资源保护与国土空间生态修复。 其中，开展自然资源统一调查评价监测，任务包括制定自然资源调查监测制度、指标体系和统计标准；组织实施自然资源调查和监测；对自然资源调查监测成果进行汇交、管理、使用和发布等。 2地理空间大数据服务自然资源调查监测 2.1全天候立体化监测网 一方面建立基于传感器的“天基—空基—地基”地球观测数据一体化获取网络，另一方面，利用基础地理信息数据、常态化数据交换获得各类专题统计分析与调查数据和互联网上的众源地理空间数据，形成满足自然资源调查监测的全天候立体化监测网，提升对监测区域的全天候和众源数据获取能力。 2.2自然资源调查监测大数据仓库 面向众源、异构、动态性自然资源调查监测数据源的共建共享与集成应用，
第二节地理空间数据及其特征 2.l GlS的空间数据 空间数据是以GlS的核心，也有人称它垦GIS的血液，因为GlS的操作对象是空间数据，因此设计和使用GlS的第一步工作就是根据系统的功能，获取所需要的空间数据，并创建空间数据库。 GlS中的数据来源和数据类型繁多，概括起来主要有以下几种类型: (1) 地图数据。来源于各种类型的普通地图和专题地图，这些地图的内容丰富，图上实体间的空间关系直观，实体的类别或属性清晰，实测地形图还具有很高的精度。 (2) 影像数据。主要来源于卫星遥感和航空遥感，包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度、和多种分辨率的遥感影像数据，构成多源海量数据，也是GlS的最有效的数据之一。 (3) 地形数据。来源于地形等高线图的数字化，已建立的数字高程模型(DEM)和其他实测的地形数据等。 (4)属性数据。来源于各类调查报告、实测数据、文献资料、解译信息等。 (5)元数据。来源于由各类纯数据通过调查、推理、分析和总结得到的有关数据的数据，例如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、源数据比例尺、数据转换方法等。 空间数据根据表示对象的不同，又具体分为七种类型(图2-3)，它们各表示的具体内容如下: (1)类型数据。例如考古地点、道路线、土壤类型的分布等。 (2)面域数据。例如随机多边形的中心点，行政区域界线、行政单元等。 (3)网络数据。例如道路交点、街道、街区等。 (4)样本数据。例如气象站、航线、野外样方分布区等。 (5)曲面数据。例如高程点、等高线、等值区域等。 (6)文本数据。例如地名、河流名称、区域名称等。 (7)符号数据。例如点状符号、线状符号、面状符号(晕线)等。 所有这些不同类型的数据都可以分为点、线、面三种不同的图形，并可以分别采用x、y 平面坐标，地理经纬度λ、ψ，或者格网法表示。 2.2空间数据的基本特征 在地理信息系统中，由于空间数据代表着现实世界地理实体或现象在信息世界中的映射，因此它反映的特征同样应该包括自然界地理实体向人类传递的基本信息。如图2-4所示，设该图为一幅交通图，它传递的基本信息包括: (1)三条呈不同分布状态的交通线。一条近乎直线，一条呈"S"形，另一条为环状，表示它们在地球表面上呈不同分布状态的交通线，称为定位信息。 (2)三条分别具有不同等级的交通线。近乎直线的为主干道，呈"S"形的为次干道，成环状的为支路，称为属性信息。 (3)三条互相具有关联关系的交通线。主干道与次干道在结点从处相联接，主干道的结点N1和N2相邻接，结点N2分别与三条路段C1、C2和C3相关联等等，称为拓扑信息。 在GlS中，上述基本信息通过空间数据表达，分别对应着定位特征数据、属性特征数据和拓扑特征数据。对于随时间变化的地理实体或现象，还同时对应着时序或时间特征数据。一般地，空
实用文档 《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D) 文案大全． 实用文档
题目：ArcGIS空间数据组织和管理方法及个人感想 姓名： 学号： 专业：
随着地理信息产业的不断壮大，地理信息的模式也发生了根本的改变，传统的纸质地图到如今的电子地图，未来地理信息将面向服务，走向共享与职能，整合计算资源、网络资源、存储资源在内的各种资源通过云计算连接在一起来进行服务。也正是出于让我们更快更好地了解GIS和相关产品的目的，老师布置了本次作业，而我经过查阅资料决定深入了解ArcGIS这一产品。 ESRI公司作为全球GIS业界的开拓者和引领者，主导着GIS技术的发展前沿。而ArcGIS系列软件是ESRI公司集近40年GIS咨询和研发经验开发的GIS平台产品家族。建立在工业标准之上的ArcGIS，既有强大的功能，又具有良好的易用性。 但是对于像我这样的初学者来说，ArcGIS犹如一本厚重的教科书，内容虽然详实，翻看起来还是有些吃力的。因此，我选择了4个应用基础框架即桌面软件（Desktop）、服务器（Server）GIS、嵌入式（Embedded）GIS 和移动（Mobile）GIS中的Server GIS进行学习，因为Server GIS正是搭建在应用服务器、网络服务器和用户之间的桥梁，学习Server GIS能够确切地把握ArcGIS空间数据组织和管理的基本情况和特殊之处，能够以小见大、以点盖面地去了解整款ArcGIS软件。 一、ArcGIS Server初步了解 ArcGIS Server是一个基于Web的企业级GIS解决方案。用户可以使用ArcGIS Server在企业内部网或整个互联网范围内共享GIS资源，也可以把地图或者其他的地理信息资源无缝地集成到普通的网站页面中。而ArcGIS Server特别之处就在于其将两项功能强大的技术——GIS技术和Web技术结合在一起，协同合作，综合发挥GIS的空间查询、定位、分析和处理特点，以及网络技术的全球互连、信息共享的特点。
校园基础地理空间数据库建设设计方案 遥感1503班第10组 （杨森泉张晨欣杨剑钢熊倩倩） 测绘地理信息技术专业 昆明冶金高等专科学校测绘学院 2017年5月
一．数据来源 二. 目的 三 .任务 四. 任务范围 五 .任务分配与计划六．小组任务分配七. E-R模型设计八．关系模式九．属性结构表十．编码方案
一．数据来源 原始数据为大二上学期期末实训数字测图成果（即DWG格式的校园地形图） 导入GIS 软件数据则为修改过的校园地形图 二．目的 把现实世界中有一定范围内存在着的应用数据抽象成一个数据库的具体结构的过程。空间数据库设计要满足用户需求，具有良好的数据库性能，准确模拟现实世界，能够被某个数据库管理系统接受。三．任务 任务包括三个方面：数据结构、数据操作、完整性约束 具体为： ①静态特征设计——结构特性，包括概念结构设计和逻辑结构设计； ②动态特性设计——数据库的行为特性，设计查询、静态事务处理等应用程序； ③物理设计，设计数据库的存储模式和存储方式。 主要步骤：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计原则：①尽量减少空间数据存储冗余；②提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，数据结构能够做出相应的变化；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高校提供用户所需的空间数据查询结果；④在空间元素间为耻复杂的联系，反应空间数据的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。
四、任务范围 空间数据库实现的步骤、建库的前期准备工作内容、建库流程 步骤：①建立实际的空间数据库结构；②装入试验性数据测试应用程序；③装入实际空间数据，建立实际运行的空间数据库。 前期准备工作内容：①数据源的选择；②数据采集存储原则；③建库的数据准备；④数据库入库的组织管理。 建库流程：①首先必须确定数字化的方法及工具；②准备数字化原图，并掌握该图的投影、比例尺、网格等空间信息；③按照分层要求进行一个Coverage的数字化，数字化的过程包括选择控制点、数字化控制点、确定投影信息、采集数据、编辑和修改数据等；④对收集来的空间数据进行拓扑关系的建立，并给空间实体赋属性值；⑤进行坐标变换和底图接边处理就建成了分层管理的空间数据库。 五、任务分配与计划 本组成员:杨森泉杨剑钢张晨欣熊倩倩 任务分配: 熊倩倩张晨欣:负责花圃草地等填充物的删改，修改dwg格式的校园图，指导整个小组地物的提取，数据导出创建拓扑，错误检查及要素转面的操作，监督各个成员的作业流程实施情况，并主要负责整个设计报告的设计 杨森泉杨剑钢对等高线，高程点等的删改，辅助组长完成校园图的修改，学会地物的提取，创建拓扑，要素转面等工作，共同完成了拓
Geomatics Science and Technology 测绘科学技术, 2019, 7(4), 204-211 Published Online October 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/ea11235079.html,/journal/gst https://https://www.doczj.com/doc/ea11235079.html,/10.12677/gst.2019.74027 Emergency Mapping Command and Dispatch System Based on Geospatial Big Data Chaogang Wan, Yuan Kou, Xin Chen The First Surveying and Mapping Institute of Hunan Province, Hengyang Hunan Received: Sep. 9th, 2019; accepted: Sep. 22nd, 2019; published: Sep. 29th, 2019 Abstract In order to solve the existing problems such as insufficient data preparation, lack of centralized management of resource teams, invisible emergency mapping process, low efficiency of emergen-cy mapping, etc., the role of geospatial big data in emergency support is fully analyzed in combina-tion with geographic information technology and big data technology, and an emergency support and command and dispatch decision system based on geospatial big data is established. The sys-tem consists of three modules: emergency data management, emergency mapping support and command and dispatch, and rapid mapping. It realizes a task-driven rapid emergency response mode. The actual application proves that the system greatly shortens the emergency response time, provides first-hand information for leaders to make decisions, and greatly improves the government’s emergency support capability. Keywords Emergency Mapping, Geospatial Big Data, Command and Dispatch, Disaster Analysis 基于地理空间大数据的应急测绘指挥调度系统 万超刚，寇媛，陈新 湖南省第一测绘院，湖南衡阳 收稿日期：2019年9月9日；录用日期：2019年9月22日；发布日期：2019年9月29日 摘要 为了解决当前存在的资料准备不充分、资源队伍管理不集中、应急测绘过程不可视、应急供图效率低等
第6章地理空间数据模型 1．数据模型的含义是什么？为什么要建立数据模型？ 答：（1）数据模型是描述数据库的概念集合，包括精确描述数据、数据关系、数据语义及完整性约束条件等概念。根据GIS中存在的数据类型，空间数据模型也分为矢量数据模型、栅格数据模型和数字高程模型三个主要类型。 （2）数据模型决定了GIS中的空间数据是如何组织、存储、处理和分析的，通过数据模型对复杂的地理事物和现象进行抽象，并在计算机中进行表达。 2．地理空间数据模型和地理空间数据结构概念的区别和联系是什么？ 答：（1）地理空间数据模型和地理空间数据结构的区别 ①地理空间数据模型是以概念方式对客观世界进行的抽象，是一组由相关关系联系在一起的实体集，包括几何数据模型和语义数据模型。 ②地理空间数据结构强调地理空间数据模型的实现手段，即在计算机中的编码、存储和表现方法。 （2）地理空间数据模型和地理空间数据结构的联系 ①地理空间数据结构为地理空间数据模型提供了操作方法，并将操作映射到数据结构特定的代码上。地理空间数据结构是地理空间数据模型的物理描述，因此也常被称为地理空间物理模型。 ②地理空间数据模型是定义地理空间数据结构的基础，地理空间数据结构是地理空间数据模型的具体实现。
3．解释概念模型、逻辑模型和物理存储模型的关系。 答：地理空间认知模型（概念模型）、地理空间数据模型（逻辑模型）和地理空间数据结构（物理模型）这三个模型构成了对地理实体、地理现象及其关系的描述体系，构成了从地理现实世界到计算机世界（数据世界）的三个表达层次，具体来说： （1）概念模型由地理认知理论和方法决定，通过地理学语言定义和描述，传递给逻辑模型； （2）逻辑模型由建模角度与数据库决定，通过计算机形式化语言定义和描述，传递给物理模型； （3）物理存储模型由数据库决定，通过计算机数据库语言定义和描述。 这三个抽象表达的层次由上到下，由抽象到具体。 4．简述空间数据的三个基本特征及其描述的内容。 答：（1）空间位置特征 空间位置特征是表示地理实体或现象在空间参照系中的位置特征，其绝对位置由空间坐标定义，相对位置由空间关系定义。 （2）空间属性特征 空间属性特征是对所对应的空间实体或现象的说明信息，它从定性角度和定量角度来描述和区分不同的地理实体或现象。 （3）时间特征，是描述地理实体或现象随时间变化的特征。 5．要完整地描述地理空间数据，应从哪几个方面进行？
地理信息系统空间分析功能的应用 摘要：地理信息系统的核心是空间属性数据库，而管理、分析和应用数据库中数据的空间分析功能和应用模型则是发挥数据库作用的关键部分。衡量一个地理信息系统的好坏，不仅决定于其数据库的数据质量、数据量和更新速度，关键要看其空间分析功能是否强大、实用和具有灵活性。本文在简述地理信息系统空间分析方法的基础上，论述地理信息系统空间分析方法的若干应用。 关键词：地理信息系统；空间分析；聚类分析；主成分分析 1前言 地理信息系统是60年代中期开始逐渐发展起来的一门新技术，近十几年发展迅猛。早期地理信息系统开发研制的目的是为了解决自然资源管理和土地规划等方面的问题。随着技术的发展，地理信息系统的应用已逐步超出地学研究范围，但仍然是地学研究中的强大技术手段之一。对于它的认识，也不再局限于认为GIS仅仅是科学研究的工具和手段，而是逐步认识到地理信息系统的理论概念和方法对人们认识现实世界思维方式改变的积极作用。对于它的发展，建立大型综合的空间数据库，引入专家系统和各类应用模型，GIS、RS和GPS即所谓的3S 一体化是它的主要方面。另外，由于GIS技术是以计算机技术为基础的，一些计算机的发展趋势也必将体现在GIS上面，如微机化、网络化、视窗化、标准化等等。 2空间分析方法简介 地理信息系统中的空间分析功能的发展与完善是地理信息系统研究和应用的主要目标。随着地理信息系统在数量、规模、复杂性和应用深度方面的提高，空间分析已成为地理信息系统独立的研究领域，并成为区别于其它类型信息系统的主要标志。 由于地理信息系统的种类很多，因而在功能上特别是空间分析的功能上有差异，但各有所长。有以处理矢量数据为主的，也有处理以栅格数据为主的系统。一般来说，地理信息系统的空间分析功能有以下几个方面：⑴空间特征的几何分析功能；⑵网络分析功能；⑶数字图像的分析功能；⑷地形分析与多元分析。[1] 3 GIS空间分析方法的应用举例 空间分析的应用领域与GIS的应用领域基本上是一致的，已有很多资料对GIS的应用进行了非常详细的介绍，本文在介绍这些具体的应用时更加强调GIS 的空间分析功能。空间分析的具体应用领域包括水污染监测、城市规划与管理、地震灾害和损失估计、洪水灾害分析、矿产资源评价、道路交通管理、地形地貌分析、医疗卫生、军事领域等。 3.1 GIS空间分析在水污染监测中的应用
2012年10月第5期 城市勘测 Urban Geotechnical Investigation ＆Surveying Oct．2012No．5文章编号：1672－8262(2012)05－25－03 中图分类号：P208.2 文献标识码：B 地理空间信息数据在PGIS 中的应用 张翠峰* ，匡志威，陈丽琼 * 收稿日期：2012—02—06 作者简介：张翠峰（1988—），女，助理工程师，专业：大地测量学与测量工程。 （长沙市勘测设计研究院，湖南长沙410000） 摘 要：研究了基础地理空间信息数据在警用地理信息系统中的应用。通过对空间数据的精细组织，包括矢量数据与栅格数据的预处理与坐标转换，使其符合PGIS 标准规范要求，然后利用专业配图切片工具，实现电子地图的网络发布。同时通过对公安部门的专业地址数据赋予空间信息的方法研究，总结了一套完整的公众信息数字化流程，大大提高工作的效率与准确性。 关键词：PGIS ;地理空间信息数据;电子栅格地图;坐标系;数字化 1前言 近年来，地理空间信息数据在交通、环保、国土等许多行业中得到广泛应用。将地理空间信息数据引入公安系统， 搭建高速、高质的PGIS 平台，把各类公安信息置于空间分布中进行管理和分析，符合公安业务大空间的特点，满足业务多样化的需求。 警用地理信息系统即PGIS ，是利用空间地理信息技术，以电子地图为基础，以公安宽带网络为依托，以信息共享和综合利用为目标， 将各类警务信息空间化和集成化，实现公安基础信息基于空间电子地图的可视化信息查询和决策分析。 PGIS 平台确定了电子地图的投影、坐标系、数据格式和图层分层等参数的标准；建立了统一的警务地理信息分类与编码、数据采集工作规范、元数据标准、地理信息应用规范等一系列的相关标准；统一了GIS 软件平台、数据库的选型、数据的存储等标准。各警种各部门可在统一的、 公共的警务地理信息平台上开展地理信息开发和应用，避免重复建设，提高信息共享和综合利用水平。 2地理空间信息数据的组织 PGIS 平台对于空间定位、GPS 跟踪目标等精度要 求较高。公安部制定了PGIS 的建库标准，其中包括了5类数据：基础地理信息数据、警用公共地理信息数据、警用业务专用地理信息数据、标准地址空间数据、业务关联数据。在这些数据中基础地理信息数据和部分警用公共地理信息数据需要从测绘部门获取。城市PGIS 平台的基础地理数据一般是采用城市勘测院提供的 1?2000到1?500比例尺的矢量数据，多比例尺数据显示做到无缝漫游。影像数据方面， 主要使用高分辨率卫星遥感影像、 0.5m 和0.25m 分辨率航拍影像。本文以长沙市PGIS 平台建设为依托，研究地理空间信息数据在PGIS 中的应用。主要包括根据相关标准进行矢量与影像数据预处理、公众信息采集所需资料输出、已采集的公众信息上图并输出、警用图形配置。长沙市PGIS 平台以地理信息为载体， 实现公安资源的整合与查询应用。因此在地理空间数据的组织上要以PGIS 平台建设的相关标准为依据。地理空间信息数据即矢量数据与影像数据，经过精细处理后，使用七参数坐标转换法， 把这些数据从地方坐标系转换到WGS －84经纬坐标系，提供给PGIS 平台使用。2.1 矢量数据处理按以下步骤实施 （1）从基础数据库中导出建筑物面、道路、水系、主要公园、绿地、地名注记、管线、电杆、消火栓、路灯、电话亭等图层数据。 （2）整理水系注记、主要公园绿地注记、地名注记。使用ArcGIS 软件依据以下原则处理这三类注记。主要水系绘制中心线，并在其属性字段名称栏输入该水系的名称；主要公园、 河滩、山地等根据影像绘制面文件，并在其属性字段名称栏输入名称；地名注记要分类明确，主要分为以下28类：政府、局机关、公安局、派出所、 银行、医院、医疗机构、休闲会所、小区、宾馆、高楼大厦、停车场、市场、商场、企业单位、旅行社、陵园、街道办事处、加油站、广场、展览馆类、公园、公厕、电影院、 超市、厂矿单位、KTV 、餐饮。（3）根据最新卫星影像完善道路中线。道路是城市交通的血液，道路数据的完整精确对公安机关在精