2第二章-地理数据来源2012

第二章地理数据的来源及其预处理第一节地理数据的类型划分第二节地理数据的基本特征第三节地理数据的来源说明……一、地理数据的定义地理数据是用一定的测度方式描述和衡量地理对象的有关量化标志，是对地理问题进行定量化描述和研究的基础，是一切数学方法在地理学中应用的先决条件。第一节地理数据的类型划分二、地理数据的分类（一）获取途径划分法（二）空间属性划分法（一）获取途径划分法地理学研究中使用的数据依据其获取途径大致可分为观测数据、实验数据和统计数据三种类型。1.观测数据观测数据是指通过观测仪器获取的数据，包括台站观测数据、定点观测数据、遥感观测数据等。（1）台站观测数据，是指在气象台和水文站等台站常年观测得到的数据，如降水、气温、径流量、含沙量等数据。（2）定点观测数据，是指在野外科研实验站对特定地表要素进行定点观测取得的数据，如对冰川、冻土、沙丘、泥石流、沙尘暴等的移动和变化进行观测记录的数据。（3）遥感观测数据，是指利用卫星和飞机搭载仪器对地观测获得的数据，如对卫片、航片等影像处理所得的资料数据。2.实验数据实验数据是指利用实验仪器设备分析样品或模拟环境动力得到的数据，主要包括样品分析数据和模拟实验数据。（1）样品分析数据，是指将野外采集的土样、水样、冰芯等样品经过物理、化学分析所得到的沉积粒径、元素含量、年代测定等分析数据。（2）模拟实验数据，是指在实验室内通过模拟不同自然环境动力得到的数据，主要包括土壤侵蚀模拟、风洞模拟实验等得到数据。3.统计数据统计数据是指通过全面统计或随机抽样调查获得的数据，主要包括统计年鉴数据、抽样调查数据、测量统计数据等。（1）统计年鉴数据，是指各级政府统计部门在统计年鉴中公布的经济统计数据，如产值、产量、人口、收入、消费等数据。（2）测量统计数据，是指野外定点测量得到的数据，如草丛高度、树木胸径、地层厚度、砾石倾向等数据。（3）抽样调查数据，是指通过社会抽样调查统计获得的数据，如流动人口构成、购买意愿及消费行为等数据。见：杨振，等.陇中黄土丘陵地区农村生活能源消费的环境经济成本分析[J].自然资源学报，2008，23（1）：15-24.（二）空间属性划分法地理学研究中使用的数据依据其空间属性，大致可分为空间数据和属性数据两种类型。1.空间数据空间数据，主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件及地理过程的产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系。空间数据可分为点、线、面及其组合数据。点——由一个独立的坐标点（x，y）定位，是空间上不可再分的几何实体。线——由若干个（至少两个，理论上是无穷个）坐标点（xi，yi）（i=1，2，…）定义，有一定的长度和走向，表示线状地物或点实体之间的联系。面——表示在空间上连续分布的地理景观或区域。点、线、面之间的拓扑关系。三种基本的地理几何实体及其组合2.属性数据属性数据，用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件、地理过程的有关属性特征，包括数量标志数据与品质标志数据两种。年平均气温/℃年降水量/mm土地面积/hm2人口/人国内生产总值/万元区域18.0500.2245.612102678.28区域27.6498.61064.10232015.47区域36.5550.9894.38481754.56区域48.5586.4668.76541365.46数量标志数据：（1）间隔尺度数据——以有量纲的数据形式表示测度对象在某种单位（量纲）下的绝对量。年份19961997199819992000耕地复种指数120.40113.56126.54132.76121.43农业发展指数100115.68124.50135.69129.56数量标志数据：（2）比例尺度数据——以无量纲的数据形式表示测度对象的相对量。城市A城市B城市C城市D城市E城市F规模等级123443人口位次124653品质标志数据：（1）有序数据——当测度标准不是连续的量，只是表示其顺序关系的数据。城市A城市B城市C城市D城市E城市A—1101城市B1—110城市C11—10城市D011—1城市E1001—品质标志数据：（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。注:1表示两城市之间通航;0表示两城市之间不通航。地块序列号123456土地利用类型131521141431品质标志数据：（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。地理信息系统（GIS）的最大优点，在于实现了空间数据与属性数据的完美结合，以进行空间分析，是地理学问题研究的基本工具之一。中国县级居民点——点几何体#########################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################中国地区行政界线——线几何体中国省级行政区域——面几何体第二节地理数据的基本特征一、数量化、形式化与逻辑化二、不确定性三、多种时空尺度四、多维性一、数量化、形式化与逻辑化定量化的地理数据是建立地理数学模型的基础，其作用为：确定模型的参数、给定模型运行的初值条件；检验模型的有效性。形式化、逻辑化与数量化，是所有地理数据的共同特征。地理计算学，对于地理数据的形式化、逻辑化提出了更高的要求，要求“整体”和“大容量”的地理数据具有统一的数据形式和交换标准。不确定性是地理数据的基本特征之一。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。（1）地理系统的复杂性。（2）数据误差。二、不确定性三、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、天、月、季度、年等。四、多维性对于一个地理对象的具体意义要从空间、属性、时间三个方面综合描述：空间方面，描述该地理对象所处的地理位置和空间范围，一般需要2～3个变量；属性方面，描述该地理对象的具体内容，至少需要1个以上，多则需要十几个、甚至几十个变量；时间方面，描述该地理对象产生、发展和存在的时间范围，需要1个变量。地理数据的这种多维性，被人们描述为地理数据立方体（thegeographicaldatacube）。地理数据立方体一、地理数据的来源渠道（一）来自于观测、测量部门的有关专业数据。（二）来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会经济发展数据。（三）来自于有关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽样调查数据。（四）来自于政府公报、政府文件中的有关数据。第三节地理数据的来源与说明（五）来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。（六）来自于互联网（internet）的有关共享数据。（七）来自地图图件。主要包括各种比例尺的地形图、影像地图、专题地图等。（八）来自遥感数据。主要包括各种航空遥感数据和卫星遥感数据。（九）其他来源的有关数据。二、地理数据的来源说明*对数据来源的说明是保证数据可靠性的重要步骤，包括以下四个方面：（一）地理数据引用出处的标注（二）地理数据采