5.1. 数据涵义与数据类型

发布日期 : 2023-08-23 01:42:48 UTC      

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5.1.1. 数据的涵义 #

数据 #

数据是用以载荷信息的载体。 它可以是记录下来的某种可以识别的物理符号,数据的具体形式多种多样, 如文本、图像、声音等都可以归入数据的范畴。 虽然数据是信息的载体,但并非就是信息,只有理解了数据的含义、对数据做出解释, 才能得到数据中所包含的信息。 在计算机化的信息系统中,数据的格式往往与具体的计算机系统有关,随着载荷它的物理设备的形式而改变。 信息系统对数据进行处理(运算、排序、编码、分类、增强等)就是为了得到数据中所包含的信息。

在地理信息系统中,由系统建立者输入、机器存储的各种 专题地图 和统计图表是数据; 系统软件中所包含的代码是计算机系统中的二进制数据; 用户对地理信息系统发出的各种指令也是数据,等等。 因此,地理信息系统的建立和运行,就是信息或数据按一定的方式流动的过程。

数据的处理和解释是非常重要的环节。 所谓数据处理,是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、检索、计算以及分析、模拟和预测的操作, 其目的就是把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式; 把数据加工成对正确管理和决策有用的数据; 把数据编辑后存储起来,以供不断使用。 数据处理是为了解释,而数据解释需要人的智慧、学识和经验。

地理数据(空间数据)的基本特征 #

地理数据一般具有三个基本特征:

  1. 属性特征(非定位数据):表示实际现象或特征,例如变量、级别、数量特征和名称等等。

  2. 空间特征(定位数据):表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征,一般以坐标数据表示,例如笛卡尔坐标等。

  3. 时间特征(时间尺度):指现象或物体随时间的变化,其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等等(图5-1)。

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图 5.1 空间数据的基本特性[Jack Dangermond,1984] #

5.1.2. 空间数据的类型 #

在地理信息系统中,按照其特征,数据可分为三种类型: 空间特征数据(定位数据)、时间属性数据(尺度数据)和专题属性数据(非定位数据)。 对于绝大部分地理信息系统的应用来说,时间和专题属性数据结合在一起共同作为属性特征数据, 而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据(或地理数据)。

空间特征数据 #

空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征, 这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。 空间特征指空间物体的位置、形状和大小等几何特征,以及与相邻物体的拓扑关系。 位置和拓扑特征是地理或空间信息系统所独有的,空间位置可以由不同的坐标系统来描述, 如经纬度坐标、一些标准的地图投影坐标或是任意的直角坐标等。 人类对空间目标的定位一般不是通过记忆其空间坐标,而是确定某一目标与其他更熟悉的目标间的空间位置关系, 而这种关系往往也是拓扑关系。 如一所学校位于哪个路口或哪条街道。

专题特征数据 #

专题特征指的是地理实体所具有的各种性质, 如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量、土地酸缄类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。 这类特征在其他类型的信息系统中均可存储和处理。 专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。

时间特征数据 #

时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等。 严格地讲,空间数据总是在某一特定时间或时段内采集得到或计算产生的。 由于有些空间数据随时间变化相对较慢,因而有时被忽略;有些时候,时间可以被看成一个专题特征。

5.1.3. 空间数据的表示方法 #

一般地,表示地理现象的空间数据可以细分为:

  • 类型数据 :例如考古地点、道路线和土壤类型的分布等;

  • 面域数据 :例如随机多边形的中心点、行政区域界线和行政单元等;

  • 网络数据 :例如道路交点、街道和街区等;

  • 样本数据 :例如气象站、航线和野外样方的分布区等;

  • 曲面数据 :例如高程点、等高线和等值区域;

  • 文本数据 :例如地名、河流名称和区域名称;

  • 符号数据 :例如点状符号、线状符号和面状符号(晕线)等(如图5-2所示)。

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图 5.2 地理信息系统中各种数据以及其表现 #

《地理信息系统原理、技术与方法》  97

最近几年来,地理信息系统无论是在理论上还是应用上都处在一个飞速发展的阶段。 GIS被应用于多个领域的建模和决策支持,如城市管理、区划、环境整治等等,地理信息成为信息时代重要的组成部分之一; “数字地球”概念的提出,更进一步推动了作为其技术支撑的GIS的发展。 与此同时,一些学者致力于相关的理论研究,如空间感知、空间数据误差、空间关系的形式化等等。 这恰好说明了地理信息系统作为应用技术和学科的两个方面,并且这两个方面构成了相互促进的发展过程。