地理信息系统

张俊峰

目录

  • 1 第1章 绪论
    • 1.1 GIS的基本概念
    • 1.2 GIS的组成与功能
    • 1.3 GIS的研究内容
    • 1.4 GIS与相关学科的关系
    • 1.5 GIS的应用领域
    • 1.6 常用的GIS软件
    • 1.7 实验01
  • 2 第2章 空间数据基础
    • 2.1 地理空间
    • 2.2 空间数据模型
    • 2.3 空间数据组织与编码
    • 2.4 空间数据质量
    • 2.5 空间数据的元数据
    • 2.6 实验02-07
  • 3 第3章 空间数据的输入与处理
    • 3.1 空间数据的输入
    • 3.2 空间数据的编辑
    • 3.3 空间数据的处理
    • 3.4 空间数据的压缩与编码
    • 3.5 空间数据库
    • 3.6 空间查询
    • 3.7 实验08-15
  • 4 第4章 空间分析
    • 4.1 空间分析概述
    • 4.2 矢量数据的分析方法
      • 4.2.1 统计分析
      • 4.2.2 量算分析
      • 4.2.3 邻近性分析
      • 4.2.4 叠加分析
      • 4.2.5 空间网络分析
    • 4.3 栅格数据的分析方法
      • 4.3.1 数据的分析环境
      • 4.3.2 栅格数据的重采样
      • 4.3.3 聚合与聚类分析
      • 4.3.4 叠加分析
      • 4.3.5 简单表面分析
      • 4.3.6 统计分析
      • 4.3.7 距离量测
    • 4.4 DTM与三维分析
      • 4.4.1 创建表面
      • 4.4.2 表面分析
      • 4.4.3 三维分析
    • 4.5 空间分析建模
    • 4.6 实验16-25
  • 5 第5章 空间数据的可视化与输出
    • 5.1 空间数据的可视化
    • 5.2 地理信息系统与地图制图
    • 5.3 电子地图
    • 5.4 地理信息系统产品的输出
    • 5.5 实验26-27
  • 6 第6章 地理信息系统的开发与应用
    • 6.1 地理信息系统的开发
    • 6.2 地理信息系统的应用
    • 6.3 实验28-30
  • 7 第7章 地理信息系统的发展
    • 7.1 GIS的发展历程
    • 7.2 GIS的发展动力
    • 7.3 GIS的未来
空间数据组织与编码

2.3.1 空间数据组织

空间数据的组织就是对空间数据进行统筹安排与协调。

按区域组织:行政辖区、地理区域。例如,全国的数据可按各省级单位来组织,各省级单位的数据又可按县级单位来组织,这样层层细分,直到最小的地域单元。

按要素特征组织:不同特征(如公路与铁路,由于其建造方式不同,因此它们属于不同的类。)、相似特征(如公路与铁路,由于都具有运输功能,因此可以视为一类(交通))、不同地理实体的组合特征(如机场跑道、停机坪、候机楼等组合而成机场)进行分类,分类的结果表明各要素之间的隶属关系。

按各要素的属性特征和空间特征进行组织:运用标识符(Identifier)建立空间特征数据和属性特征数据之间的联系。

典型案例:某地土地利用数据库,数据是按图幅分别进行组织的,每个图幅的数据都存放在一个地理数据库(Geodatabase)之中,在该数据库之中又按照产权产籍、土地利用、地貌、定位基础、行政区划、辅助要素等组织成要素数据集(Feature Dataset),在这些数据集中存放各种要素类(Feature Class)。例如,在“土地利用”数据集中存放了地类图斑、地类界线、地类符号、线状地物、零星地物等要素类。

属性特征的组织可以理解为基于要素地理特征(包括空间特征和属性特征)的多种分类关系的表格。


空间特征的组织采用多种数据结构。若以矢量数据来表达,其基本的组织单位是点,线(弧段)由相互邻接的多个点组成,多边形由多条弧段相互连接而组成。若以栅格数据来表达,其基本的组织单位是像元,点要素由一个像元组成,线要素由两侧相连的多个像元组成,面域由多个像元组成的阵列构成。

通过标识符,建立空间特征数据的图形符号表达和属性特征数据的表格表达之间的联系,用于标识空间要素的唯一代码,保证空间特征与属性记录之间的一一对应关系。


2.3.2 空间数据编码

空间数据编码是用于表明实体要素在数据分类分级中的隶属关系和属性性质的一种数据化方法。

编码由主码以及子码组成,主码用来表示实体元素的类别,子码则用来表示实体元素的标识和描述。

空间数据编码方案设计中至少需要三个内容:码段、码位、代码。码段表明整个编码中由哪几部分组成,各部分的先后顺序是什么;码位表示各码段采用多少个数位来表达;代码是该码段所表示的信息的各种编码。

案例1:身份证编码——四个码段、十八位数字组成。第一个码段为六个码位的地址码,第二个码段为八个码位的出生日期码,第三个码段为三个码位的顺序码,第四个码段为一个码位的校验码。

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案例2:土地利用数据库标准(TD/T1016—2007)中关于土地利用数据库要素的分类与编码方法(空位以0补齐)


案例3:中国100万分之一数字地貌(湖成地貌形态成因类型)的分类及编码方案



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