地理实体编码技术与方法
地理信息系统名词解释大全(整理版本)
地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种, 是在计算机硬、软件的支持下, 以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础, 以具有空间内涵的地理数据为处理对象, 运用系统工程和信息科学的理论, 采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统, 为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说, GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息, 它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间的和动态的地理信息, 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
地理信息系统属于空间型信息系统。
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息, 具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比, 它更加侧重于将地理信息视作为一门科学, 而不仅仅是一个技术实现, 主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时, 还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照, 描述自然、社会和人文景观的数据, 主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界, 再到数字世界（GIS）, 最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号, 是客观对象的表示, 是信息的表达, 只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统, 它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n, 且n ≥1）, 直到子象限的数值单调为止。
地理信息系统复习重点
第一章地理信息是指有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。
基本特征:空间,属性,时序地理数据:各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征、时态特征。
空间数据:以地球表面空间位置为参照的自然、社会、、和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
空间特征是指地理实体的空间位置及其相互关系;属性特征表示地理实体的名称、类型和数量等;时间特征指实体随时间而发生的相关变化。
空间数据特征:空间特征;非结构话特征;空间关系特征;多尺度与多态性;分类编码特征;海量数据特征。
空间查询:空间查询是GIS最基本的功能,包括已知属性查图形,已知图形查属性及多种条件的综合查询。
拓扑叠加:通过将同一地区两个不同图层的特征相叠加,建立新的空间特征,易于进行多条件的查询检索、地图裁剪、地图更新和应用模型分析等。
缓冲区建立:它是研究根据数据库的点、线、面实体,自动建立各种类型要素的缓冲多边形,用以确定不同地理要素的空间接近度或邻近性。
Gis:是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示、和描述的技术系统。
组成:硬件,软件,地理数据(空间分析模型,地理空间数据库),人员。
功能:数据采集监测编辑、数据处理、数据存储与组织、空间查询与分析特征:数据的空间定位;空间数据关系处理的复杂性;海量的数据管理能力。
地理信息系统按其内容可以分为三大类:1专题地理信息系统:是具有有限目标和专业特点的地理信息系统;2区域地理信息系统:主要以区域综合研究和全面信息服务为目标;3地理信息系统工具:它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
第三章空间数据模型:概念:是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念。
种类:场模型:用于描述空间中连续分布的现象;要素模型:用于描述各种空间地物;网络模型:可以模拟现实世界中的各种网络。
空间数据结构与编码
е1 P1 е5 P2
N1
е6
N4
P3
N5
е3
е7
N2
е4
N3
P4
е2
2.地理空间数据拓扑关系应用价值
（1）确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标 和距离 （2）利于空间要素查询 （3）重建地理实体
三、拓扑结构的表达
1、结点与弧段的拓扑关系 结点 弧 段
N1
е1
N2
N1 N2 N3 • • •
е1 е3 е6 е1 е2 е5 е2 е3 е4
P1 е5 P2 е2
N N41
е6
P3
N5
е3 е7
е4
N3 P0
P4
•
二、地理空间信息的方向关系
方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序。
描述空间实体的方向关系，对于点状空间实体只要计算两
点之间的连线与某一基准方向的夹角即可，该夹角称为连 线的方位角。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。
离概念相关的术语，如远近等进行定性的描述。
第三节
空间数据结构
空间数据结构
一、空间数据结构的概念和类型
也称为图形数据格式，是指适用于计算机系统存贮、管理 和处理的地理图形数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关 系的抽象描述。
在地理信息系统中，常用的空间数据结构有两种，即栅格数据结构和矢量 数据结构。 在矢量表示中，曲线是由一系列带有x，y坐标的特征点所组成的一条近 似折线来表示。 而在栅格形式中则借助于把该线通过的按行和列(矩阵形式)作为规则划分 的栅格中的每个小格(像元)标以数字或代码来表示。 这两种不同形式的数据被称为计算机的两种兼容数据。这是因为计算机 不仅能存贮、识别和处理它们，而且可以对它们进行互相转换。
基于存量数据研究基础地理实体生产技术
0引言随着全球化进程和区域协同快速发展，各级政府部门、企事业单位和社会公众对基础测绘成果的需求日益增加，尤其随着经济社会发展步入新时代，以及云计算、物联网、大数据、信息与通信技术（ICT ）和人工智能（AI ）等相关技术的进步与测绘地理信息的深度融合，原有基础测绘4D 产品已经难以满足应用需求。
因此，国家新型基础测绘建设对地理信息产品提出了实体化的新要求，但现阶段大范围采集生产将耗费大量人力、财力及时间成本。
利用存量数据进行转换生产，是快速构建新型基础测绘产品基础的最优选择。
立足存量数据研究基础地理实体生产技术，可实现高效构建符合应用需求的新型测绘产品，同时为新型测绘产品更新奠定数据基础。
1地理实体与图元《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》指出，新型基础测绘是以“地理实体”为视角和对象，以“基础地理实体”为核心的成果模式创新为切入点，带动技术体系、生产组织体系和政策标准体系的全面创新，从而实现基础测绘高质量发展。
地理实体可分为地物实体和地理单元，地物实体是地表及地下各类自然形成或人工建筑的物体，通常包括水系、交通、建（构）筑物及场地设施、管线、地名地址、院落等；地理单元是地表上具有同一管理或自然属性的空间区域，通常包括行政区划单元、自然地理单元等[1]。
地理实体是对现实世界的抽象表达，同样需要图元表示，而地理实体与传统地理要素的主要区别之一在于，它与图元的关系不是唯一的。
地理实体所对应的图元种类和数量，可以不唯一，即一个地理实体可以由多个不同种类的图元组合而成。
1.1基础地理实体基础地理实体通过基础测绘采集和表达的地理实体，是其他地理实体和相关信息的定位框架与承载基础，是现阶段新型基础测绘建设中地理实体数据生产建库的对象。
基础地理实体是地理实体的一个子集，可分为自然地理实体，是表示自然生成或生长的地理实体，如山体、水系、海洋等；人工地理实体，是表示人类建造或改造的地理实体，如水利、交通、建（构）筑物及场地设施等；管理地理实体，是表示重要管理需求所对应的地理实体，如行政区划单元、国土空间规划单元等。
地理实体分类及数据编码
属性数据的编码
层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系
为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的 类别，代码结构有严格的隶属关系。
土地利用类型
7
耕地 71
园地 72
林地 73
牧草地 74
居民点及公矿用地 75
交通用地 75
水域 76
未利用地 77
有林地 731
灌木地 732
疏林地 733
未成林林地 734
迹地 735
针叶树疏林地 7331
阔叶树疏林地 7332
属性数据的采集方法
1、键盘，人机对话方式 2、程序批量输入。
几何数据
属性数据
标识码
002Байду номын сангаас001
a1 a2 001 002
1、可手工输入 2、由系统自动生成(如用顺序号代表标识符)
程序
空间 数据库
空间数据的采集
１、GIS的数据源 ２、GIS的空间数据采集
①、空间数据采集的一般方法 ②、数字化中的物理坐标、用户坐标 ③、MAPGIS数字化(或MapInfo数字化) ④、数字化精度分析 ３、 GIS的属性数据采集——属性数据库的建立 ４、数据的维护与管理
面向智慧城市建设的地理实体构建方法
面向智慧城市建设的地理实体构建方法摘要：随着我国城市化进程不断加快，人们对城市服务水平提出了新的要求，但信息化时代到来以后，城市服务和发展思路都打破了传统的思路，越来越多的城市开始了智慧化建设，将云计算、物联网等新型技术应用到了城市综合管理中，打造了智慧化的城市服务和管理系统，给城市人们的生产生活都带来了巨大的便捷。
但智慧城市建设给城市科技创新也起到了一定的刺激作用，作为政府管理的基础单元,地理实体的构建是智慧城市建设的重要内容。
关键词：智慧城市；地理实体；构建方法引言推动互联网、大数据、人工智能与实体经济的深度融合,是建设数字中国、智慧社会的关键环节。
作为智慧城市建设不可或缺的基础性信息资源,地理空间信息已在城市运行管理中得到了广泛、深入应用,发挥了基础支撑作用。
然而,逐渐精细化的城市管理模式对地理空间信息提出了新的挑战,如按照管理单元提取空间目标,并实现与相关专题信息的挂接。
为满足智慧城市建设对地理信息的更高应用需求,加快推进基础地理信息数据库建设的转型,探索建立基于地理实体的成果采集和管理模式,发展以地理实体为主要表现形式的公共产品迫在眉睫。
1地理实体构建概述地理实体作为逻辑概念,需要图元作为“骨架”、属性作为“血肉”、编码作为“脉络”,共同组成一个地理实体的完整描述。
地理实体由多种类型的图元与多来源的属性通过地理实体编码连接而成。
因此,地理实体构建时也需从图元、属性、编码3个方面出发。
图元的数据来源主要包括基础地形数据与全要素实景模型;属性包括通过测绘方式获取的继承自图元的属性及通过数据融合技术获取的外部专题属性;实体编码具有唯一性,是实体与其他信息关联的唯一标识。
地理实体的构建种类是应用导向的,地理实体的构建面向城市级应用。
从行政管理角度由“市-区-镇街道-居委会”层级构建行政区划类实体;从社区管理角度构建院落、房屋、停车位、安防设施等实体;从市政管理角度构建道路、河流、交通信号灯、电子警察、路灯等城市部件实体。
地理信息系统导论知识点总结
《地理信息系统导论》复习资料（要点）陈诗吉（编）《地理信息系统导论》复习资料（要点）第一章GIS概述第一节GIS概念一、数据、信息和地理信息1、数据（1）定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
（2）数据项可以按目的组织成数据结构。
但数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
2、信息信息源自数据，信息是经过加工后的数据，它对接受者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。
目前，学术界对信息尚未形成一致的定义。
广义的认为，信息是物质运动状态和状态改变的方式，它通过数字、语音、图像、文本、图形等媒体形式来表现，它蕴含着事物相互间联系、发展趋势、过程规律等。
3、信息的基本属性包括客观性、传输性、共享性、适应性、等级性、可压缩性、扩散性、增殖性、转换性等。
信息最主要的特点：（1）客观性：任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息正确性和精确度的保证。
（2）传输性：信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端）和以一定的形式或格式提供给有关用户，也包括信息在系统内各个子系统之间的流转和交换。
（3）共享性：信息与实物不同，信息可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
（4）适用性：可为决策提供支持。
4、信息与数据既有区别又有联系（1）信息是与物理介质有关的数据表达；数据中所包含的意义就是信息。
（2）数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以由一种数据形式转换为其他数据形式，但其中包含的信息的内容不会改变。
（3）数据是信息的载体，但并不就是信息。
只有理解了数据的含义，对数据做出解释，才能提取数据中所包含的信息。
（4）数据是原始事实，信息是数据处理的结果。
信息必须是有意义或有用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
（5）人的知识、经验作用到数据上，可以得到信息，而获得信息量的多少，与人原有的知识水平有关。
基础地理信息要素分类与代码
2009年2月
吉林省测绘局基础地理信息数据标准培训
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• 引入了面向实体对象而非地形图的对象 概念；
• 各级比例尺地形要素统一考虑，并对原3 个标准中要素分类以及同一要素名称的 不同进行了统一和适当的调整；
• 要素的分类及其要素代码具有唯一性；
• 对要素重新进行六位编码。
2009年2月
吉林省测绘局基础地理信息数据标准培训
2009年2月
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2.特点
• 在我国现有1﹕500 1﹕1 000 1﹕2000， 1﹕5 000 1﹕10 000 1﹕25 000 1﹕50000 1﹕100 000，1 ﹕250 000 1 ﹕500 000 1﹕1 000 000地形图图式及其相关的地形要素 分类与代码的基础上，采用科学的分类体系， 从基础地理信息角度对地理信息要素进行了系 统而全面的整理、归类与补充。通过要素的分 类和编码，确定类别、等级明确的代码结构， 最终形成我国统一和协调一致的基础地理信息 要素分类代码标准文本。
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2,关于地理信息的分类与编码问题
地理信息分类就是对地理实体的本质特征进 行分类。地理实体的最根本特征是任何一个 实体都可按某种空间坐标进行数字化表达,并 实现对其定位、定性、定量以及拓扑关系的 描述。地理实体可以是客观存在、能看得见 的或纯粹是概念上的实体( 如行政区)。因此, 地理实体是抽象意义上的现实世界地理系统 中的事物和现象。
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➢ 【释义】本条对基础地理信息要素的分类与编码 作出了规定并明确了标准的适用范围。
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二、地理编码技术与方法 地理编码技术：编码、解析、地址匹配 (1)编码的基本规则和编码方式； (2) 智能语义解析算法，智能化中文地址模糊匹配算法 实现自然语言的地址和标准地址编码数据库的智能 匹配，获得最精确的地理编码和地理坐标；
(3) 编码器、解析器和匹配器
******
测绘基础分类码 特征码
*
图形码
**
特征码：点、线、面、有向点、有向线、面、注记 图形码：点 （坐标、高程、符号定位点）
三、地理实体编码存在的问题
2、地理实体标识码
第一类是根据要素等级划分。 采用此类划分的有：行政区划、水系、境界、居民地、地址 以行政区划为例：
1 CHN 33 01 06 004 006
五、地理实体编码生成与实现
1、编码生成方法
①分类编码编译 测绘行业：按照行业标准，从来源数据要素分类编码中提取所需要素分
类编码字段，依照行业分类对照关系，转换生成行业基础分类码。 行业编码：参照《政务信息资源目录体系》行业编码生成。
五、地理实体编码生成与实现
指建立地理位置坐标与给定地名地址一致性的过程，这里的地址已较 为明确的指代为街道地址、行政区域等，其地理对象也明确为地理实 体。
地理对象：地理实体、地理要素类、地理区域和范围等。 地理对象在确定的参考系中按一定的规则赋予唯一的、可 识别的代码，唯一地确定地理对象的空间位置，建立地理
对象与代码之间的映射关系，它可以是地理对象与地址的
二、地理编码技术与方法
2、基于地理实体的地理编码
采用地理实体与地址建立直接关联的方法，建立地理实体的地址
属性。将地址、门牌、建筑物名、企事业单位名称等空间位置的自然 语言描述转化为地址编码，实质就是建立地理实体与地址( 空间位置) 的一一对应关系, 也是对地理对象的二维地理位置编码 ( 实体→地址) 和解码( 地址→实体)。它一般建立在基于坐标的空间参考系中。 如 “市政监管信息化 地理编码”。 优点:易于被大家接受，符合人们惯用的思维方式
三、地理实体编码存在的问题
3、图元标识码（Element ID，ElemID） 唯一标识构成实体的点、线、面图元
《地理实体数据规范》中图元标识码共23 位，结构如下：
<县及以上行政区划代码> <数据比例尺代码> <随机码>
6
1
16
四、地理实体编码方案设计
实体编码解决的问题
1、不同比例下的地理实体关联 2、多行业的地理实体共享 不同行业对同一实体的位置、固有属性的描述一般相同，主要区别在于对 地理实体的类别划分。 3、重大地理实体的描述方式：
内容提纲
1 2 3 4 5 6
地理编码技术的概念
地理编码技术与方法 地理实体编码存在的问题 地理实体编码方案设计 地理实体编码的生成与实现 关键点的解决方法
一、地理编码技术的概念——名词解释
图元 Geometry Element 现实世界现象的抽象，在空间数据库中通常表达为点、 线、面图元。 地理实体 Geo-Entity 现实世界中独立存在、可以唯一性标识的自然或人工地
三、地理实体编码存在的问题
国家《地理实体数据规范》中指出： 地理实体数据使用地理实体标识码、图元的标识码、 信息分类码三类编码。 编码时，尽量采用已有国家标准或行业标准，必要时 可以进行组合与扩充。
三、地理实体编码存在的问题
1、信息分类编码 《地理实体数据规范》中分类代码采用已颁布的6 位基础测绘分类编码体系。 《浙江省基础地理信息要素分类与代码》在6位编 码基础上增加1位特征码和2位图形码。
五、地理实体编码生成与实现
五、地理实体编码生成与实现
实体编码原型系统可以为要素实体提供自动批量化的编码提取与赋值，左图为 实体赋值后示意图，图为oracle中要素实体存储记录。
六、关键点的解决方法
1、原始数据中的图元合并为自然界地理实体
根据实体的固有属性（名称、要素类别、等级和隶属关系、空间坐落位置、行政区域位 置）和图元之间的连通性来综合指导图元合并为实体。
a、自然要素（河流、山脉）：需要顾及自然界的流域体系和隶属关系
b、人工要素（道路、居民地）：需要顾及行政区域、道路等级等人文因素 4、地理实体与图元的界定
实体一般由多个具有相同名称的邻接图元组成，故名称和图元拓扑关系是
界定实体的重要标识。
四、地理实体编码方案设计
地理要素
水系
交通
行政区划、 境界
地名、地址
ElemID：0003 ClasID：420100 DataVersion: LifeCycle:
ElemID：0004 ClasID： DataVersion: LifeCycle:
图元层
实体层
图元层
实体层
一、地理编码技术的概念——为什么？ 标识：如身份证；更新、关联、共享、交换等 识别：定量信息可以被计算机直接识别，而定性信息通
理对象的地址属性。实质是对地理对象的二维地理位置编码( 实体 →地理位置、格网坐标) 和解码( 地理位置、格网坐标→实体)。其
实就是表示地理实体在地理格网中位置定位信息( 直接指明或者给
定一个大小视地理编码精度而定的范围), 当建立格网之后, 地理对 象与编码( 格网标识) 之间的对应关系被唯一的确定了。 优点:定位精确，精度可控制。 缺点:难以建立地理对象之间的空间拓扑关系，需要建立一整套严密的 从大地基准、参考椭球、投影方式、格网的规定、格网原点、格网 划分规则、格网标识编码以及格网精度等各个方面去描述的格网系 统，需要考虑包括确定编码的最小地理对象或单元在内的多种因素。
公路实体编码
行列号、级别
000070000707
G
XXXXXXXXXX 名称编号 道路等级
街道实体编码
行列号、级别
四、地理实体编码方案设计
3）地名地址类标识码
000050000505 000 456
名称编号 地名地址类别 行列号、级别
4）行政区划类标识码
X XXX XX XX XX XXX
四级行政区域地名（区公所、镇、乡、苏木、街道） 三级行政区域地名代码（市辖区、县级市、县、旗、特区、林区） 二级行政区域地名代码（地级市、地区、自治州、盟） 一级行政区域地名代码（省、直辖市、自治区、特别行政区） 国家（地区）名称代码（国家） 大洲或国际公有领域代码
②标识码编译： 设定网格原点坐标 设定网格起始和终止边长 系统根据实体外包矩形，和以下运算公式 行号= 列号=
(中心点坐标X - 原点坐标X )/级别对应边长
(中心点坐标Y - 原点坐标Y )/级别对应边长
最终计算出行号、列号、级别 根据实体几何信息计算出代表点坐标
和长度\面积信息。
e) 利用现有软件方法计算方位信息。 f) 层次、名称编码按照数据库中已采集的属性信息直接批量赋值。 ③图元编码编译 图元编译方法同标识编码a~e步骤
河流
河流 水库
水库
湖泊
湖泊
公路
公路
街道
街道
地名地址
目前我们的实体划分层次
街道名、小区名
一级流域
一级流域
一级流域
所属类别
所属类别
关系到“层次编码”，
二级流域 二级流域 化学性质 门（楼）址、 标志物名、兴趣点名
河流类别
所在河流
兴趣点按行业 分为13子类
四、地理实体编码方案设计
1）水系类标识码
000050000505 GA 2100 036 名称编号：036 隶属河流 层级
四、地理实体编码方案设计
3、图元编码设计
A、图元编码结构（后26位编码均采用16进制）：
***** 行号
***** 列号
**
****
****
****** 方位编码
***
级别 代表点相对X 代表点相对Y 面积/长度
1、选取27°N 、118°E为坐标原点，最大格网南北纬差5°、经差5°，此网格为 覆盖浙江全省最大网格（边长556596米）。 2、然后将经纬度转换为以米为单位，可知原点坐标为（-278298，-278298）， 最大网格边长为556598 米，最小网格边长1米，行列号最大值为87E35，网格划分 为20等级。
ElemID：0001 ClasID：420100 DataVersion: LifeCycle:
EntiID：230101 Name：**县
ElemID：0002 ClasID：420100 DataVersion: LifeCycle:
EntiID：G102000000 Name：京哈线
ElemID：0003 ClasID： DataVersion: LifeCycle:
的一个重要环节, 成为基础地理信息数据作为空间基础框架整合信息
资源的重要手段。
二、地理编码技术与方法——注意的问题
1、一种地理对象 在地理编码的三个要素中, 地理对象决定着参考系统的采用和编码规 则的确定, 也决定着地理编码采用的方法。地理对象应尽可能只是一 种, 或者是地理实体, 或是地理区域, 多种地理对象同时进行地址编码 时, 会因为地理概念、地理区域与实体在空间的关系中的相关性等产 生问题, 影响地址编码规则的实现。 2、明确最小地理对象 明确最小地理对象( 或称最小地理单元)的划分, 对于地理编码的实现 也具有不可忽视的作用, 试想以城市管理的每一个部件( 一个信箱、 信号灯等) 作为最小地理对象和以街道、单位为最小地理对象的地理 编码将会存在很大的不同。最小地理对象尽可能不可再分、相互不重 叠、或在一个工作平面上可以连续分割空间且不交叉应该是最小地理 对象划分的基本原则。
五级行政区域地名代码:白荡海社区 四级行政区域地名代码:西溪街道 三级行政区域地名代码：西湖区 二级行政区域地名代码：杭州市 一级行政区域地名代码：浙江省 国家（地区）名称代码（国家）：中国 大洲或国际公有领域代码 ：亚洲