地理数据的时空尺度页PPT文档
2.1 地理数据的类型与特征

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1 1 0 1
1
— 1 1 0
1
1 — 1 0
0
1 1 — 1
1
0 0 1 —
注:1表示两城市之间通航; 0表示两城市之间不通航。
⑤名义尺度数据
表2.1.5 土地利用类型 地块序列号 土地利用类型 1 13 2 15 3 21 4 14 5 14 6 31
地理数据的基本特征
数量化、形式化与逻辑化 不确定性 多种时空尺度 多维性
二、不确定性
不确定性是地理数据的基本特征之一。 地理数据不确定性的来源: 地理系统本身的复杂性从本质上决定 着地理数据的不确定性。
各种原因所导致的数据误差。
三、多种时空尺度
从空间尺度上来看,描述地理区域的各 种地理数据,具有多种空间尺度——既有全 球尺度的、洲际尺度的、国家尺度的,也有 流域尺度的、地区尺度的、城市尺度的、社 区尺度的。 从时间尺度上来看,描述地理过程的各 种地理数据具有多种时间尺度,如历史年代、
② 二元数据:用0、1两个数据表示地理 事物、地理现象或地理事件的是非判断问题。
③ 名义尺度数据:用数字表示地理实体、 地理要素、地理现象或地理事件的状态类型。
几种属性数据举例: ①间隔尺度数据
表2.1.1 间隔尺度数据
年平均气温/℃ 年降水量 /mm 500.2 498.6 550.9 586.4 土地面积 /hm2 245.6 1064. 894.3 668.7 人口 /人 1 210 1 023 848 654 国内生产总值 /万元 2 678.28 2 015.47 1 754.56 1 365.46
地理数据的这种多维性,被人们描 述为地理数据立方体(the geographical data cube)。
高一地理《1.1地球的宇宙环境》 (共42张PPT)

【地球生命存在的条件】
1. 稳定的光照条件 2. 安全的宇宙环境 3. 适宜的温度 4. 适合生物呼吸的大气 5. 液态水的产生
【地球生命存在的条件】
外因 内因
1. 稳定的光照条件 2. 安全的宇宙环境 3. 适宜的温度 4. 适合生物呼吸的大气 5. 液态水的产生
【课堂演练】地球为什么会成为生命的摇篮? 试分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生 命物质存在条件的关系,并用直线相连。
A.②⑥ C.④⑥
B.③⑥ D.②③⑤
【解析】判断某些天体之间是否构成天体系 统有两个基本条件:一是它们之间是否存在 相互吸引的关系,二是它们之间是否相互绕 转。同类天体之间因质量接近,特点相似, 不可能存在相互绕转关系,不能构成天体系 统。恒星和星云之间,恒星和恒星之间,行 星与行星之间不能构成相互吸引、相互绕转 的天体系统。
地 天体 球 的
天 成因:运动着的天体相互吸引、
体
相互绕转
系 层次:_地__月___系→_太__阳___系→
统
银河系 → 总星系
宇 宙 环地 境球
地球是普通行星 九大行星的比较数据
_地__球___是 唯一存在
宇宙 ______条件稳定 环境 行星运动有序、安全
_________适中,温度适宜
生命的行星 _____________适中,
统
银河系 → 总星系
宇
地球是普通行星 九大行星的比较数据
宙 环地 境球
______是 唯一存在
宇宙 ______条件稳定 环境 行星运动有序、安全
_________适中,温度适宜
生命的行星 _____________适中,
存在大气层
大洋形成,孕育生命
生态系统的时间与空间尺度讲解

何?
森林生态系统尺度选择与尺 度转换介绍
廖冰 2016年4月18日
提供资源
产生影响
社会经济压力子系 ---------------统------P----------------对森林资源需求
对水土等资源侵害
污染物、碳排放
施 加
压 力
资源与环境状态子系 ------------------统------S-----------------森林资源覆盖率
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(一)森林生态系统时空尺度选择思路
供给服务
调节服务 文化服务 支持服务
相关指标评价体系
科研学者、地方林业管理部门、国家林业管理部门、国际 林业组织
小尺度 (林分)
中尺度 (经营 单位)
大尺度(省 域、度( 全球、全世
界)
评价主体尺度 空间尺度
短期
中长期
(1-5年) (5-10年)
全国、区、省市、县、乡、村等。
二维尺 度
超宏观 短时间
全球(世界) 1-5年
时间尺度
中时间 长时间
5-10年 10-100年
极长时间
100年以上
(四)森林生态系统二维尺度
空 间 角 度
推
宏 观 以 上
宏 观
中 观
尺度扩中张度尺,尺度大度尺 上收缩超 尺,大 度尺度下推
微 小尺 观度
尺度
时间角度
短期 中期 长期 极长期
下推、横跨尺度、相同尺度转换。尺度上推是指将小 尺度的信息推绎到大尺度的过程,是一种信息聚合; 尺度下推是将大尺度上的信息推绎到小尺度上的过程, 是一种信息分解。当上下延伸尺度时被称为横跨尺度; 相同尺度转换是在同一个尺度内由一组数据推断另一 组数据。
地理数据的特征

地理数据的特征地理数据是指描述地理现象和地理空间关系的数据,它包括各种地理要素的属性信息和位置信息。
地理数据的特征决定了它的应用范围和处理方式。
以下将从地理数据的类型、精确性、时空特性以及数据格式等方面,介绍地理数据的特征。
一、地理数据的类型地理数据可以分为矢量数据和栅格数据两种类型。
矢量数据基于几何元素的坐标信息,以点、线、面等形式进行描述,适用于表示线状和面状地理要素,如道路、河流、建筑物等。
栅格数据则由像元构成的网格状结构,适用于表达连续分布的各类现象,如地形、气候等。
二、地理数据的精确性地理数据的精确性是指地理数据与真实世界之间的一致性程度。
地理数据的精确性受到数据采集方法、精度要求和数据处理等多个因素的影响。
高精度地理数据可以提供更精准的地理信息,但同时也会增加成本和处理复杂性。
三、地理数据的时空特性地理数据的时空特性是指数据描述的地理现象在时间和空间上的变化规律。
地理数据的时空特性包括时间尺度和空间分辨率。
时间尺度可以是瞬时、静态或动态的,用于描述不同时间尺度下地理现象的变化。
空间分辨率是指地理数据表示的地理现象在空间上的分布精细程度。
四、地理数据的数据格式地理数据可以使用多种数据格式进行存储和交换。
常见的地理数据格式有Shapefile、GeoJSON、KML等。
不同的数据格式适用于不同的地理数据类型和应用场景,选择合适的数据格式可以提高数据的可用性和互操作性。
总结起来,地理数据的特征包括其类型、精确性、时空特性和数据格式等方面。
了解地理数据的特征对于地理信息系统的建设和地理数据的处理都具有重要意义。
只有充分了解地理数据的特征,才能更好地利用地理数据来进行地理分析、决策支持等工作,进一步提升地理信息的应用水平和效能。
(字数:404)。
地理学时空数据分析方法

地理学时空数据分析方法一、本文概述随着大数据时代的来临,时空数据已成为地理学领域研究的热点。
这些数据不仅提供了丰富的地理空间信息,还揭示了事物随时间变化的动态过程。
因此,地理学时空数据分析方法的研究显得尤为重要。
本文旨在系统介绍地理学时空数据分析的基本概念、常用方法和技术,以及这些方法在地理学各领域的应用案例。
通过本文的阐述,读者可以深入了解时空数据分析的基本原理和方法,掌握相关技术的应用,为地理学研究和实践提供有力的支持。
文章将首先概述时空数据的定义、特征和分类,为后续分析奠定基础。
接着,重点介绍时空数据分析的基本方法,包括时空数据可视化、时空统计分析、时空聚类分析、时空预测模型等。
这些方法的应用将帮助研究者揭示时空数据的内在规律和模式。
在方法介绍之后,文章将展示这些时空数据分析方法在地理学各领域的应用案例,如城市规划、环境科学、交通地理等。
这些案例将展示时空数据分析方法在解决实际问题中的有效性和实用性。
通过本文的学习,读者可以掌握地理学时空数据分析的核心方法和技术,了解这些方法在地理学研究中的应用前景。
本文也希望能激发读者对时空数据分析的兴趣,推动地理学时空数据分析方法的深入研究和应用。
二、时空数据基础时空数据分析是地理学中的一项重要任务,它依赖于对时空数据的深入理解和有效运用。
时空数据,顾名思义,是包含空间和时间两个维度的数据。
这些数据通常通过地理信息系统(GIS)和时空数据库进行存储和管理。
在地理学中,空间数据描述了地理对象在地理空间中的位置、形状和分布。
这些数据可以是点(例如,城市位置)、线(例如,道路网络)或面(例如,行政区划)。
而时间数据则记录了这些地理对象随时间的变化。
当空间数据和时间数据结合起来,就形成了时空数据,它能够揭示地理现象的动态演变和模式。
时空数据的获取方式多种多样,包括遥感技术、社交媒体、移动设备和地面观测等。
这些数据源为时空分析提供了丰富的信息,同时也带来了数据整合和处理的挑战。
3.1 地理模型的概念、功能及分类ppt课件

(2)地理科学发现的工具 地理模型的建立与运用,无论在思想
创新,还是方法技术创新方面都具有不 可替代的作用。模型是现代地理科学发 现和创新的基本工具。事实上,对于一 个复杂的地理问题,能不能顺利地进行 研究,其关键常常就在于能不能针对所 要研究的问题构建出一个科学的地理模 型。
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(3)综合研究的功能 综合性是地理学的基本特征之一。地
本章主要内容地理模型的概念功能及分类地理建模的思维导向与原则建立地理模型的步骤与数学方法地理建模方法概述地理模型的概念功能及分类地理模型的概念地理模型的特点地理模型的功能地理模型的分类一模型在科学研究中为了揭示客观对象的本质人们常常借助于实物文字符号公式图表等对客观事物的特征内在联系变化过程进行概括和抽象描述这种描述即模型
严格来说,线性的地理系统(过程)是不存在 的,任何一个地理系统(过程),一般都含有非线 性作用因素存在。
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(三)离散模型与连续模型
离散模型与连续模型,是按模型所涉及的变 量的连续性所作的一种分类。如果某一地理系统 (过程)的状态集X 、输入集U 以及输出集Y 是Rk ( R为实数集)中的连续集合时,就称之为连续地 理系统;当X 、U 及Y是离散集合时,就称之为离 散系统。
不同分支学科的研究目的不同,因而其建 立和应用的地理模型自然是不同的。既是在同 一个学科中,对应于同一个原型系统,为了不 同的目的也可以建立多种不同的模型,各种不 同的模型所反映的内容也因其目的的不同而有 所不同。
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例如,为了研究一个地区的气候变化,可以根 据不同的目的,建立若干个不同的模型。可以 建立反映气温、降水、湿度等变化规律的动态 模型,也可以建立反映它们之间相互关系的相 关分析或回归分析模型。
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模型分类
六章空间数据可视化及制图ppt课件

沉浸感即投入感,其目的是力图使用户在计算机所创建的三维 虚拟环境中处于一种全身心投入的感觉状态,有身临其境的感觉, 即所谓“沉浸感”。
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火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
2、空间信息可视化
可视化能迅速、形象地表示空间信息,空间信息离不开可 视化。
因此,科学计算可视化之后,地学专家对可视化在地学 中的地位和作用进行了许多研究,提出了地图可视化、地 理可视化、GIS可视化、地学多维图解、地理信息的多维 可视化、虚拟地理环境等概念。
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火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
3)统计图表 统计图表用以表示非空间信息。 统计图与地图综合使用,形成以统计符号表示的专题图。
4)其它
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火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
二、GIS和计算机制图
GIS的发展从计算机制图和地籍管理起步。至今,制 图还是GIS的重要功能之一。 计算机制图的发展孕育了GIS的诞生,而GIS的发展又 促进了计算机制图的进一步发展。
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火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4、空间信息可视化的应用
空间位置的表示 如表达空间物体的分布; 空间分析的可视化描述,如缓冲区 动态制图,如动态仿真图; 空间信息的可视化查询,实现对空间信息的
空间数据的处理PPT课件

§3.2 空间数据结构的转换
一、矢量向栅格的转换 1. 基于弧段文件的栅格化方法 (1)数据管理(矢量数据的栅格条带分割)
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(2)转换 计算(x,y->I,J)
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2. 基于多边形数据的栅格化方法
(1)检验夹角之和
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(2)检验交点数
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二、栅格向矢量的转换
1. 基于图象数据的矢量化方法
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(1)基于转换器的数据融合 (图3-18) 通过交换格式。(数据格式需要公开) (2)基于数据标准的融合 (图3-19) 制订统一的、标准的数据交换格式。
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(3)基于公共接口的数据融合 图3-20 (4)基于直接访问的数据融合
(图3-21) 在一个软件中实3.4 空间数据的压缩与综合
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(3)双三次多项式(样条函数)内插 用三次多项式模拟地表面:
每个网 格点确 定4个 方程, 共16个
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3. 数据记录 将内插结果(格网或三角网数据)按一定
结构存储。
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二、区域的内插
根据一组分区(源区)的已知数据来推求同一地 区另一组分区(目标区)未知数据的内插方法。
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1. 叠置法
将源区与目标区叠合,确定交集,计算目标区各 个分区的内插值:
空间内插等。
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§3.1 空间数据的坐标变换
• 实质:建立两个平面点之间的一一对应关系。 • 转换的诱因
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一、几何纠正 目的:数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠
正。
仿射变换:假设地图在x、y方向的变形都不相同,而
进行的变换。具有图纸变形的纠正功能。 坐标变换公式:
3
简化公式
待定系数的确定原理: 通过4个(至少3个)控制点,用最小二乘原理确定。 二、投影变换 地图来源于不同的投影时。方法有: (1)正解变换:直接建立(x,y)到(X,Y)的解析 关系式; (2)反解变换: (x,y)到(B,L)再到另一投影的 (X,Y); (3)数值变换:通过若干同名点,用待定系数等方法; 4
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RANDOM
CLUSTERED
北京市公交站点分布
北京市高级中学位置分布
2.2 线状分布—网络
现实地理系统中,对于地理位置、地理实体、地理区域以 及它们之间的相互联系,可以经过一定的简化与抽象,将 它们描述为图论意义下的地理网络,即图。
地理位置、地理实体、地理区域,譬如,山顶、河流汇聚 点、车站、码头、村庄、城镇等——点。
第一部分 地理数据与空间统计学
1.地理数据的时空尺度 2.地理数据的统计处理 3.地理数据的空间统计学 4.GIS与地理数据分析 5. 大数据与地理学
第1讲 地理数据的时空尺度
cnucug126
三个方面内容
地理时空分布 地理时空测度与建模 地理时空尺度
1.1 地理时空分布的基本思想
Large Medium Small
Highway Road Street
High impact Low impact
Ordinal
Qualitative
Town Q Airport
Road Boundary River
Swamp Desert Forest
1.3 地理时空分布表达形式
离散对象(discrete objects)
Waldo Tobler(born in 1930) receiving a plaque for his contributions to geography. On the event of his November 2000 birthday.
/wiki/Waldo_R._Tobler
全市共2019所小学,在校
小学
生总人数66万
1000人规模以上学校123 所,占全市小学总数的6%
1000人规模以上学校学生 人数为19.7万,占30%
中关村一小4217人,中关 村三小3607人,海淀实验 小学3530人
基尼系数
20世纪初意大利经济学家基尼,根据洛伦茨曲线找出 了判断分配平等程度的指标,设实际收入分配曲线和 收入分配绝对平等曲线之间的面积为A,实际收入分配 曲线左上方的面积为B。并以A除以A+B的商表示不平 等程度。这个数值被称为基尼系数或称洛伦茨系数。
地理世界由具有定义良好边界的对象组成 地理对象的维数:0、1、2、3维 强调个体现象 一个对象必须符合三个条件
可被识别 重要(与问题相关) 可被描述(有特征)
连续场(continuous fields)
将地理空间中的事物和现象作为连续的变量或 体来看待
可以表示为二维、三维 模拟具有一定空间内连续分布的现象
如果A为零,基尼系数为零,表示收入分配完全平等; 如果B为零则系数为1,收入分配绝对不平等。该系数 可在零和1之间取任何值。收入分配越是趋向平等,洛 伦茨曲线的弧度越小,基尼系数也越小,反之,收入 分配越是趋向不平等,洛伦茨曲线的弧度越大,那么 基尼系数也越大。
栅格
空间被划分成一组规则格网 栅格中的每个像元(像素)是一个可量测的量 一般用于表达影像数据或连续现象看作原型实体的集合
点
线
面
矢量和栅格的比较
连续场的六种表达方式
(A)等间距采样点;(B)非等间距采样点;(C)规则格网; (D)不规则多边形;(E)不规则三角网; (F)等高线。
FLG的一般性: 自然地理、人文地理、社会经济
1.2
Quantitative
地理时空分布的基本类型
Point
Line
Area
Each dot represents 500 persons
5 10 15
Proportional symbols
30 40 50
Contour
Flow
100
Population 20 density
它们之间的相互联系,譬如,构造线、河流、交通线、供 电与通讯线路、人口流、物质流、资金流、信息流、技术 流等——点与点的连线。
一个由基本流域单元组成的复杂的流域地貌系统,如果舍 弃各种复杂的地貌形态,各条河流——线,河流分岔或汇 聚处——点,流域地貌系统——水系的基本结局(树)。
2.3离散区域分布的测度
地理学第一定律(FLG): everything is related to everything else, but near things are more related than distant things
(Tobler,1970).
Tobler, W. R. (1970). "A computer movie simulating urban growth in the Detroit region". Economic Geography, 46(2): 234-240.
60
80
100
因此,利用罗伦兹曲线,可以对比不同经济地理现象在区域分布的差异,查明 他们的地区分布特征与规律。钢铁工业比食品工业在地区分布上更为集中
The Lorenz Curve
100 Perfect inequality line
B A
50
Cumulati ve % of Y
0
50
100
Cumulative % of X
罗伦兹曲线是研究离散区域分布的重要方法。罗伦兹 是一位经济统计学家,20世纪20年代发表关于工业集 中化的统计方法,提出频率累积曲线cumulative frequency curve,即罗伦兹曲线Lorenz curve。
100 80 60 40 20 0 0
20
40
食品工业 钢铁工业 对角线
1.4 地理时空分布时间序列
地理信息系统-学术关注
全球环境变化-学术关注
三个方面内容
地理时空分布 地理时空测度与建模 地理时空尺度
2.1 点状分布的测度
如何确定点状地物分布的特征? 点状地物空间分布有三种模式:
均等(离散)(uniform, dispersed ) 随机(random ) 凝聚(clumped)
以行政区为单位的经济数据,可以画出油等值线的地 图。比如,按行政区的人口密度,农作物单产,人均 收入或者产值等,讨论综合分析这一类数据和资料的 方法。这些方法都是采取比较的途径,即把实际的地 区数据与标准分布(可以是实际的,以某一地区为代 表的,也可以是假设的)作对比,用以测度经济地理 现象在区域空间上的集中程度与分散程度。