第二讲空间信息技术与空间数据基础设施PPT课件

1）因测量和计算产生的精确性 2）因混沌产生的模糊性的不确定性 3）动态性特征
2020/11/21
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•空间信息用于地球研究即为地理信息系统。
•为了满足数字地球的要求，将GIS、RS、GPS、 科学计算、数据仓库、网络、多媒体、虚拟现实、 地学专家系统等技术相接合来实现对真实地球的在 现和模拟，是数字地球的技术支撑和发展方向。
其目标是生产和使用共用的空间地理数据集，共享 和开发基础数据资源以提高决策能力。
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2 地学空间数据的基本概念
（1）数据（Data)： 是信息的载体（Information Carrier)。
（2）空间数据(Spatial Data)： 是指与事物的空间和地理分布有关的数据。（坐标
系统） （3）地学空间数据三要素：
属性、空间、时间 （4）地球空间数据的特征：
7)历史数据
保持过去数据，以支持历史和过程的研究。
8)元数据
关于数据特性、出处、质量、获取方法等内容的数据。
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（3） 操作技术 1)操作特征 2)框架覆盖层 3)集成 4)框架数据的定位 5)技术开发以及未来的挑战
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（4）商业事务背景 1)数据费用 2)数据访问 3)关于数据使用的信息及格式
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4、空间数据协调、管理与分发体系
空间数据协调、管理与分发体系,是组织生产和使用 地理数据的人员，建立相应的组织机构 ，制定有关空间 数据的发展战略和政策，建立地理空间数据个人和机构 间联系渠道，传输数据和开发数据库。
数字地球导论
主讲: 李建华 宁夏大学资源环境学院
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第二讲 空间信息技术 与空间数据基础设施
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空间信息技术
1 地球系统的信息模型
• 信息：信息指一切事物的性质、特征和状态的表征，是有关某一事物的 一切有用知识的集合。信息是物质和能量的性质、特征和状态的表征的 知识，它是由物质和能量产生的，但又独立于物质与能量而存在的第三 态。
• 地球信息：指有关地理实体，如资源、环境、经济和社会要素的物质和 能量的性质、特征和状态的知识和消息的总和。
• 地球信息的载体：
（1）第一载体：指地理实体的物质本身和能量本身，包括物体的成分、结构、形 状、空布分布以及重力、磁力、电滋波和声波的性质、特征和状态等。 （2）第二载体：指描述地理事物的文字、数字、图形、图像、表格、视频、音响 等的描述及其介质，如纸、磁盘、光盘等。 （3）第三载体：指描述地球事物的各种专题地图、影像专题图、信息系统及其介 质。
5)水文：包括地球表面的水特征。
6)行政单元：
包括行政单位的地理区域，（名称、代码、级别区域、属性等）
7)地籍（测量角、测量边界、地块等，工程应用的基 础。）
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（2）技术内容 1)空间数据模型 栅格、矢量、OOP、超图、R-V一体化 2)永久特征标识码 每个出现的特征分配一个独一无二的、永久的特征标识码。 3)多分辨率和综合 不同用户需要不同分辨率的地理数据。 4)坐标参考系统 一个共同的坐标定位参考系统可以保证数据的连接与集成。 5)空间跨越上的一致性 地理数据的无缝连接。 6)专题间的一致性
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3、国家空间数据基础设施的基本概念
国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)是继国家信息基 础设施之后的又一国家基础设施。它是指地学 空间数据的获取、处理、存储、访问、分发以 及有效利用所需的技术、政策、标准和人力资 源。
国家空间数据基础设施(NSDI)主要包括：地球 空间数据框架、空间数据协调、管理与分发体系、 空间数据交换网 站和空间数据转换标准。
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地球空间数据框架
地球空间数据框架是提供一个可以进行精确 地、始终如一地获取、配准和集成地球空间信 息的基础。此框架中包括正射影像、大地控制、 高程、交通、水系、政区、公用地籍以及资源 、 环境、社会、经济、历史记录等方面的数据。
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（1）信息或数据内容
1)大地测量控制
它为所有地理数据建立坐标提供共同的参考体系，它提供把所有地 理特征联系到共同的、广泛使用的水平和垂直坐标系统的方法。（大地 测量控制站）
2)正射影像
它是经过位置纠正的地球图像。
3)数字高程：提供地形信息。
4)交通：提供交通信息。（人流物流的通道）
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地球信息模型
• Data=Information+Noise • Information=Data-Noise • Noise=Data-Information
数据是信息的载体，当数据中的“噪声” （Noise)被排除之后，它就成为信息。
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空间数据基础设施是数字地球的基础。
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国家空间数据基础设施
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国家空间数据基础设施主要包括空间数据协调 管理与分发体系和机构，空间数据交换网站、空间 数据交换标准及数字地球空间数据框架。美国于20 00年初步建成。我国在2010年左右也已建立我国 基于1:50000和1:10000比例尺的空间信息基础设 施。欧洲、俄罗斯和亚太地区也都纷纷在加快建立 和完善空间数据基础设施。
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空间数据基础设施
当人们在数字地球上，进行处理、发布和查询 信息或需要某种服务时，将会发现大量的信息都与 地理空间位置有关。例如查询两城市之间的交通连 接，查询旅游景点和路线，购房时选择价廉而又环 境适宜的住宅等都需要有地理空间参考。因此，建 立建立空间数据参考框架，组织和存储大量的空间 数据是数字地球工作的基础。