1、第二章 地理数据及其 采集与预处理,教学要求,理解地理数据的来源与获取途径。自然地理与人文地理数据的来源与获取方法不同 理解并掌握地理数据的类型和特征。 地理数据的整理、加工和分组方法。 掌握数据统计处理中的一些常用指标及计算方法。,本章主要内容：,地理数据的类型 地理数据的基本特征 地理数据的采集与处理 地理数据的统计处理 地理数据分布的集中化与均衡度指数,第一节 地理数据的类型,空间数据：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产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系的数据。几何数据：描述空间对象空间特征的数据，也称位置数据、定位数据，一般用经纬度、坐标表达。 关系数
2、据：描述空间对象的空间关系的数据，如邻接、包含、关联等。,两个重要概念：,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的数据，又称非几何数据，如类型、名称、性质等。,一、空间数据的表达,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。,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。,美国佛罗里达洲地震监测站2002年9月该
3、洲可能的500个地震位置,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。,香港城市道路网分布,香港城市道路网分布,面表示在空间上连续分布的地理 景观或区域。,中国土地利用分布图（不连续面）,三种基本的地理几何实体及其组合,图2.1.1 三种基本的地理几何实体及其组合,二、属性数据的类型,数量标志数据 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。 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。,品质标志数据 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。
4、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。 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:,表2.1.1 间隔尺度数据,间隔尺度数据,比例尺度数据,表2.1.2 某地区耕地复种指数和农业发展指数,有序尺度数据,表2.1.3 城市等规模等级与人口数量的排位次序,二元数据,表2.1.4 二元数据,其中: 1表示两城市之间通航 0表示两城市之间不通航,名义尺度数据,表2.1.5 土地利用类型,13 ：水浇地 14：旱地 15：菜地 21：果园 31：林地,第二节 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
5、时空尺度 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。 地理计算学对地理数据的形式化、逻辑化提出了更高的要求。,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。,二、不确定性,三、地理数据的多时空尺度：,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
6、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23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（The Geographical Data Cube）。,地理数据立方体,图 2.2.1 地理数据立方体,第三节 地理数据的采集与处
7、理,地理数据的采集 地理数据处理,一、地理数据的采集,地理数据的渠道来源 : （1）来自于观测、测量部门的有关专业数据。 （2）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。 （3）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。 （4）来自于政府公报、政府文件中的有关数据,（5）来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。 （6）来自于互联网（Internet）的有关共享数据。 （7）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。 （8）遥感数据。主要包括各种航空遥感数据和卫星遥感数据。 （9）其它来源的有关数据。,采集地理数据的过程中需要注意的问题：,（1）数据的完备性和可靠性。 （2）在数据采集过程中，最大限度地减小数据的误差。 （3）在数据采集完毕后，进行检验，进行比较、辨别真伪，通过数据筛选，去粗存精、去伪存真。,二、地理数据处理,地理数据处理，是所有地理问题研究的核心环节 从理论上讲，在地理学中，数学方法的运用主要有两个目的：（1）运用数学语言对地理问题的描述，建立地理数学模型，从更高、更深层次上揭示地理问题的机理；（2）运用有关数学方法，通过定量化的计算和分析，对地理数据进行处理，从而揭示有关地理现象的内在规律。因此，从一定意义上来说，地理数据处理也是计量地理学的任务之一。,
