空间数据的空间性时间性

GIS－地理信息系统考试复习要点1.数据是客观事物（包括概念）的数量、时空位置及相互关系的抽象表示，是未加工的原始材料信息是有用和有意义的数据，是数据的内容和解释，是现实世界在人们头脑中的反映。

它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。

信息的特点:客观性，适用性，传输性，共享性。

二者关系：①数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵②数据经过加工才能变成有效的信息，同样的数据经过不同的处理过程，可变成不同的信息。

③由于数据和信息之间的紧密联系，通常并不严格区分数据和信息。

地理信息的概念：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

地理信息的特点、意义：①属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。

②具有多维结构的特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能。

③时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。

这对地理事物的预测、预报，从而为科学决策提供依据很重要。

认识地理信息的区域性、多层次性和动态变化的特征对建立地理信息系统，实现人口、资源、环境等的综合分析、管理、规划和决策具有重要意义。

2.地理信息系统简称为GIS，Geographical Information System。

是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为资源环境研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。

地理信息系统：用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统2、地空间分析的三大基本要素是：空间位置、空间属性，时间数据4、GIS基本功能：数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能：空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策GIS主要应用领域：测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防1、地理实体的几何抽象：点（point）：零维、线（line）：一维、面（polygon）：二维、体（volume）：三维2、地理空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型7、地理空间数据的空间关系：现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。

GIS中的空间数据是用点、线、面、体来描述现实世界中的地理实体或现象，它不仅要表示地理实体的空间位置、形态，而且还要表示地理实体的属性及实体间的空间关系（要用自己话描述）8、空间关系三种基本类型：拓扑关系、方向关系、度量关系10、拓扑空间关系：邻接关系：指空间图形中同类元素之间呈邻接的关系关联关系：指空间图形中不同元素之间呈关联的关系包含关系：指空间图形中同类但不同级元素之间的包含关系12、空间数据拓扑关系的意义：确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标和距离，比几何关系具有更大稳定性，不随地图投影而变化、确保数据质量和完整性、有利于空间要素的查询，多边形和多边形的叠合，如某县与哪些县邻接，某条铁路通过哪些地区，强化GIS分析、可根据拓扑关系重建地理实体13、方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序（基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种）16、矢量数据结构：使用点及其x、y坐标来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素特点：定位明显，属性隐含•点：空间的一个坐标点•线：多个点组成的弧段•面：多个弧段组成的封闭多边形17、简单矢量数据结构：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。

空间数据结构数据结构定义：指数据组织的形式，是指适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构，地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述，对数据的一种理解和解释。

空间数据的三大特性：空间，时间，专题属性。

常见的数据结构：矢量结构，栅格结构，数字高程模型，面向对象模型，矢量和栅格的混合数据结构等，网络结构，空间数据编码：1、空间数据结构的实现2将搜集的、经过审核了的地形图、专题地图和遥感影像等资料按特定的数据结构转换为适合于计算机存储和处理的数据的过程3在地理信息系统的空间数据结构中栅格结构的编码方式:直接栅格编码、链码、游程长度编码、块码、四叉树码等矢量结构主要有坐标序列编码、树状索引编码和二元拓扑编码等编码方3.2 栅格数据结构一、概述1、栅格数据结构是基于空间划分或铺盖的空间被划分成大量规则的或不规则的空间单元，称为象素(Cell或Pixel)，依行列构成的单元矩阵叫栅格(Grid)三角形方格六角形2、每个单元通过一定的数值表达方式（如颜色、灰度级）表达诸如环境污染程度、植被覆盖类型等空间地理现象3、对同一现象，也可能有若干不同尺度、不同聚分性的铺盖4、目前常用的是基于正方型分划的栅格，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列每个网格作为一个象元或象素由行、列定义包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针5 、栅格数据的比例尺就是栅格大小与地表相应单元大小之比6 、GIS中栅格数据经常是来自卫星遥感、摄影测量、激光雷达和扫描设备中，以及用于数字化文件的设备中二、栅格数据组织1 、以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织2 、每个数据表示地物或现象的非几何属性特征点状地物用一个栅格单元表示；线状地物沿线走向的一组相邻栅格单元表示面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示3 、遥感影像属于典型的栅格结构，每个象元的数字表示影像的灰度等级三、栅格结构的建立（1）栅格数据的获取途径遥感数据图片的扫描矢量数据转换:手工方法获取: 在专题图上均匀划分网格，逐个网格地确定其属性代码的值，最后形成栅格数据文件（2）栅格系统的确定栅格坐标系的确定:坐标系的确定实质是坐标系原点和坐标轴的确定由于栅格编码一般用于区域性GIS，原点的选择常具有局部性质为了便于区域的拼接，栅格系统的起始坐标应与国家基本比例尺地形图公里网的交点相一致，并分别采用公里网的纵横坐标轴作为栅格系统的坐标轴。

数据：是指那些未经加工的事实，或对一种特定现象的客观描述。

人们为了反映客观世界而记录下来的可以鉴别的符号，它是客观事物的性质、属性、位置，以及相互关系的抽象表示。

构成信息和知识的原始材料。

形式有字母、数字或其他符号，图像、图表、声音等信息信息是认识主体所感知的或所表述的客观事物运动的状态和状态改变方式。

以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息数字工程：借鉴传统的工程化思想，运用数字工程技术对环境、人文、社会、经济等各类信息进行数字化处理，并提供定性、定量分析，使空间概念延伸到国民经济建设的各个领域，是一种综合的新技术、新方法。

1.数据的自然和社会属性包括哪些方面？数据属性：具有自然属性和社会属性自然属性：可感知、可存储、可加工、可传输、可再生、可压缩等。

社会属性：是社会各行各业不可缺少的资源，具有商业性、资源性、公用性、私密性等。

2.人类对数据的管理分几个阶段？各阶段的特征是什么？数据的管理阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库技术阶段。

2.空间信息基本特征包括哪3方面？空间性：表示了空间实体的地理位置、几何特性、实体间的拓扑关系时间性：又称时序性，空间实体的空间特征和属性特征随时间变化的动态特性。

非语义性：人们往往将表示实体位置信息的数据称为空间数据。

将表示实体性质、特征等的数据独立出来，单独作为属性数据保存。

从这个角度讲，空间数据是非语义的。

4.空间数据来源哪8个方面？1.地图数字化：直接数字化、扫描数字化优点：快捷有效，缺点：有数据不确定性，误差控制和质量控制2.实测数据：全站仪等野外实测优点：精度高，确定性好；缺点：外业劳动强度大。

3.试验数据：模拟地理实体或过程特征产生的数据。

表示在特定条件下的实际情况。

与实测数据结合使用。

4.遥感和GPS数据：将成为地球空间数据的主要信息源。

优点：快速解决：自动化和数据质量问题。

智能系统的应用和地学知识规则数据库的建立。

空间数据的概述
空间数据是指地球表面和大气层上的各种地理、环境、气候和地球物理等数据。

它包括地理信息系统（GIS）数据、卫星遥感数据、地球观测数据、地质勘探数据等。

空间数据通常通过卫星、飞机、无人机等遥感技术获取。

这些数据可以提供高分辨率的地理信息和图像，用于地理空间分析、环境监测、资源管理、城市规划等领域。

通过分析空间数据，人们可以更好地了解和管理地球上的自然和人类活动。

空间数据具有以下特点：
1. 大量性：空间数据通常包含大量的地理信息和图像，可以提供全球范围的数据覆盖。

2. 多样性：空间数据涵盖了地球表面的各种地理、气候和地球物理特征，可以提供多种类型的数据分析。

3. 高精度：空间数据通常采用高分辨率的遥感技术获取，具有较高的空间和时间精度。

4. 实时性：随着技术的发展，空间数据的获取和更新速度越来越快，可以提供实时的地理信息和图像。

5. 开放性：许多空间数据是公开可用的，可以被各种应用程序和软件使用。

空间数据在许多领域有广泛的应用，如地理信息系统、气象学、环境科学、城市规划、交通管理等。

它们可以帮助决策者做出更准确
的决策，提高资源利用效率，保护环境，改善人类生活质量。

报告中的时间维度和空间维度分析一、时间维度对报告分析的重要性报告作为一种重要的信息传递工具，在企业决策、学术研究以及社会调查等领域发挥着重要的作用。

时间维度作为报告分析的一个重要维度，对于深入了解和准确判断报告所涉及的问题具有重要意义。

时间维度分析可以通过对报告中时间序列数据的梳理和观察，揭示出报告所反映的现象的发展趋势、周期变化以及不同时间点的差异。

通过对时间维度的分析，可以更好地理解问题产生的原因和影响，并为制定对策和决策提供科学依据。

二、时间维度分析的方法和手段1.层次分析法层次分析法是一种定性与定量相结合的多准则决策方法。

在报告分析中，可以通过将报告中的问题按照其重要性进行划分和归类，进而建立问题之间的层次结构，然后通过专家评分等方式，对各个问题的影响程度进行量化，最终得出相对重要性的排序结果。

层次分析法在时间维度分析中的应用可以帮助分析者清晰地认识到报告中不同时间点的重要性和影响程度，为深入探究现象背后的原因提供支持。

2.趋势分析法趋势分析法是通过分析时间序列数据中的规律和趋势，揭示问题的发展变化和周期性现象。

在报告分析中，可以通过建立趋势方程、拟合曲线等手段，对报告中现象的长期变化趋势进行研究。

趋势分析法的应用可以帮助分析者发现报告中存在的潜在问题和可能的发展趋势，为制定未来的战略和决策提供依据。

三、空间维度对报告分析的重要性除了时间维度外，空间维度也是报告分析中的重要内容之一。

在报告中，空间维度可以是地理空间，也可以是组织空间、部门空间等。

空间维度的分析可以通过对不同地区、不同组织或不同部门之间的差异进行比较和观察，揭示报告所涉及问题的地域特点和差异，为问题的解决提供参考。

四、空间维度分析的方法和手段1.地理信息系统（GIS）地理信息系统是一种将地理空间数据和属性数据进行有效整合、管理和分析的技术。

在报告中，可以通过GIS技术将报告中的地理相关数据进行可视化呈现和分析，帮助分析者更好地了解不同地区间的差异和特点。

空间数据结构名词解释
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。

空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。

空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，是空间数据在计算机内的组织和编码形式，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。

它是对空间数据的一种理解和解释。

空间数据结构又是指空间数据的编排方式和组织关系。

空间数据编码是指空间数据结构的具体实现，是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。

不同数据源采用不同的数据结构处理，内容相差极大，计算机处理数据的效率很大程度取决于数据结构。

一. 名词解释：1.地理信息系统（gis）：由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

2.元数据：是关于“数据的数据”，是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理信息空间信息共享的核心标准之一。

3.像元：是组成数字化影像的最小单元。

在遥感数据采集，如扫描成像时，它是传感器对地面景物进行扫描采样的最小单元；在数字图像处理中，它是对模拟影像进行扫描数字化时的采样点。

4.数字高程模型（DEM）：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，它是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象的模型化表达和过程模拟。

5.数字地形分析（DTA）：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。

6.可视化：是将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理。

7.矢量空间数据结构：对矢量数据模型进行数据的组织，它直接以几何空间坐标为基础，记录实体坐标及其关系，尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，允许任意位置、长度和面积的精确定义。

8.栅格数据结构：指基于栅格模型的数据结构，将空间分割成有规则的网格，然后在各个网格单元内赋予空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。

9.空间分析：基于空间数据的分析技术，以地学原理为依托，通过分析算法，获取有关空间信息。

10.缓冲区分析：即邻近度分析，是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术，主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围。

11.矢量数据：是面向地物的结构，即对于每一个具体的目标都直接赋有位置和属性信息以及目标之间的拓朴关系说明。

但在空间表达方面没有直接建立位置与地物的关系。

12.镶嵌数据模型：采用规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元，适合于用场模型抽象的地理现象；13.TIN数据结构：表示和存储曲面要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的内插计算，经常采用不规则三角网来拟合连续分布现象的覆盖表面。