《GIS中的数据》课件

GIS中的数据地理信息系统(GIS)依赖于各种数据来创建和分析地图和空间信息。GIS数据的定义地理信息系统地理信息系统(GIS)是一个用于收集、管理、分析和可视化地理空间数据的系统。地理空间数据GIS数据指的是与地球表面上的位置相关联的信息，包括地理位置、属性和时间等。GIS数据的类型矢量数据点、线、面栅格数据像素矩阵遥感影像图像数据矢量数据模型矢量数据模型使用点、线、面等几何形状来表示地理实体。它将地理空间信息存储为坐标和属性的集合。矢量数据模型适用于表示离散的地理实体，如道路、河流、城市和建筑物。图形表示矢量数据以点的坐标、线的起点和终点以及多边形的边界点来表示地理特征。这些点、线和面在计算机中用一系列坐标来描述，每个特征都与一个唯一标识符相关联。矢量数据模型通常用于表示离散的地理特征，例如道路、河流、建筑物和边界。它擅长存储和处理拓扑信息，例如连接、邻接和包含关系。属性表描述信息每个地理要素的属性信息都存储在属性表中，例如道路名称、长度、宽度等。表格结构属性表采用表格结构，每一行表示一个要素，每一列表示一个属性。关联关系属性表中的每个记录与图形数据中的一个要素相关联，通过唯一标识符进行连接。栅格数据模型栅格数据模型是地理空间数据的一种表示方法，将空间划分为规则的网格，每个网格单元称为像元，像元包含一个属性值。栅格数据模型广泛应用于遥感影像、数字高程模型等领域，便于进行空间分析和建模。网格结构1行和列栅格数据由行和列组成。2像元每个单元格称为像元，代表一个空间位置。3属性值每个像元包含一个属性值，表示该位置的特征。图像数据数字照片通过数码相机拍摄，以像素矩阵形式存储，可以是彩色或黑白。扫描图像将纸质文档、地图或其他实体物体数字化，常用于地理数据转换。遥感影像遥感影像是一种重要的地理空间数据类型，它记录了地球表面的反射光谱信息。遥感影像通常由卫星或飞机上的传感器获取，可以提供大范围、多尺度的地理信息。遥感影像在GIS中有广泛应用，例如：土地利用分类、自然灾害监测、环境评估等。遥感影像可以帮助我们理解地球表面的变化，并进行空间分析和决策支持。空间数据采集1地面测量通过传统测量仪器和技术，例如全站仪和GPS，采集地表特征和空间位置信息。2遥感技术利用传感器获取地表信息，例如卫星影像、航空影像和无人机影像，用于地形分析、土地覆盖监测和环境评估。3GPS定位利用卫星导航系统，例如GPS、北斗和伽利略，确定地面点的位置和坐标。4地图数字化将纸质地图或其他图形数据转换为数字格式，以便在GIS系统中使用。地面测量直接测量直接测量是通过实地观测和测量获得空间数据的方式。使用经纬仪、水准仪等测量仪器进行距离、角度、高程等的精确测量。间接测量间接测量是通过其他已知信息推算空间数据的方式。例如，使用摄影测量技术、激光扫描等技术获取图像数据，再通过处理和分析得到空间信息。遥感技术数据获取遥感技术利用传感器收集来自地球表面的电磁辐射数据。图像分析分析这些数据可以识别地表特征、监测变化，并提取地理信息。应用广泛广泛应用于环境监测、资源管理、灾害评估等领域。GPS定位卫星定位系统GPS接收机通过接收来自卫星的信号来确定位置。空间坐标GPS数据提供经纬度和高程信息，用于空间定位。精度与误差GPS定位精度受多种因素影响，如卫星数量和大气条件。地图数字化1矢量数据点、线、面2栅格数据像素3属性数据名称、类型属性数据输入数据录入手动录入数据，如表格形式数据库导入将已有数据库数据导入到GIS系统中扫描数据扫描地图或其他文档中的数据数据转换将其他格式的数据转换为GIS属性数据元数据标准标准化描述元数据标准确保数据的一致性和可互操作性。它们提供了一种通用语言来描述数据特征。内容范围元数据标准涵盖数据来源、数据结构、数据质量、数据使用限制等关键信息。数据质量控制准确性数据必须反映现实情况，避免错误或偏差。完整性数据应完整无缺，避免缺失或重复。一致性数据在不同来源或时间点保持一致。及时性数据应及时更新，反映最新状况。数据管理组织数据确保数据的完整性和一致性，以便进行有效分析和利用。维护数据定期更新和备份数据，以确保数据的准确性和可用性。访问控制通过权限管理，确保只有授权人员可以访问和修改数据。文件组织结构1层次结构通常采用树形结构，以方便管理和检索数据。2数据分类根据数据类型、主题和空间范围进行分类，如矢量数据、栅格数据等。3文件命名规范使用统一的命名规则，便于识别和管理文件。数据库管理系统数据管理DBMS负责存储、检索和管理地理数据。数据组织DBMS使用结构化的数据模型，例如关系模型，以确保数据的完整性和一致性。数据访问DBMS提供用户界面，允许用户查询、更新和分析地理数据。数据存储硬盘存储硬盘存储是传统GIS数据存储方式，提供稳定可靠性，但扩展性有限。云存储云存储提供灵活的扩展性和高可用性，适用于海量数据和分布式环境。数据库数据库管理系统（DBMS）可用于存储和管理GIS数据，提供数据一致性和完整性保障。数据交换标准数据格式确保不同GIS系统之间的数据可互操作性，例如，Shapefile，GeoJSON，KML等。数据编码定义数据编码规则，以保证数据在传输和存储过程中的完整性和一致性。元数据标准描述数据来源、质量、格式、坐标系等信息，以帮助用户了解和使用数据。栅格数据压缩减少存储空间压缩后的数据占用更少的存储空间，有利于降低存储成本和提高数据传输效率。提高传输速度压缩后的数据传输速度更快，有利于提高数据共享和应用效率。改善数据处理性能压缩后的数据处理速度更快，有利于提高数据分析和建模效率。网络空间数据共享开放数据平台政府和机构提供开放数据平台，方便数据访问。在线协作通过网络协作，数据共享更便捷。云存储云存储技术提供安全可靠的数据共享和存储服务。GIS数据的来源地图数据现有地图和地图数据可以提供地理空间信息，例如道路、河流和地标。遥感影像卫星或航空传感器拍摄的图像可以用于识别地表特征，例如土地利用和植被。GPS数据GPS接收器可以记录位置信息，用于创建点、线和多边形。数据收集流程规划与设计明确数据需求，制定收集计划，选择合适的采集方法。数据采集利用各种技术手段获取数据，例如地面测量、遥感影像等。数据预处理对原始数据进行格式转换、校正、清洗等操作。数据质量控制检验数据准确性、完整性、一致性，确保数据质量。数据存储与管理将数据存储到数据库，建立数据管理体系，方便后续使用。数据整理与清洗数据格式转换将不同来源的数据转换为一致的格式，例如将文本数据转换为数值数据。缺失值处理处理数据中的缺失值，例如删除缺失值记录或使用插值法填补缺失值。异常值处理识别并处理数据中的异常值，例如删除异常值或使用数据平滑技术调整异常值。数据一致性校验检查数据的一致性，例如检查数据类型、单位、范围等是否一致。数据建模与转换1概念模型现实世界抽象为数据模型2逻辑模型描述数据结构和关系3物理模型数据在计算机中的具体实现数据应用案例GIS数据广泛应用于