文档介绍：第六章海洋空间过程和空间分析
柳林
测绘科学与工程学院
海洋数据管理和地理信息系统
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要求:
理解海洋空间过程
掌握空间分析方法
第六章海洋空间过程和空间分析
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海洋空间过程概述
海洋空间分析方法
海洋数据管理和地理信息系统
第六章海洋空间过程和空间分析
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§ 海洋空间过程概述
第六章海洋空间过程和空间分析
海洋数据管理和地理信息系统
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时态地理信息系统(TGIS)
传统GIS只能以静态的方式表现现实世界,是对地理空间“状态”的描述、操作和分析。
TGIS把改变地理空间状态的“事件”纳入了它的研究范围。
海洋世界永远处于不断变化中,需要处理的是海洋动态现象,要完整地表达和分析海洋动态现象的特征与变化规律,必须使GIS具备对海洋现象过程的管理、处理和分析能力。亦即海洋GIS需要将“过程”纳入其研究范围。
仅仅利用传统GIS和TGIS的理论和技术是不够的,有必要对海洋GIS中若干概念进行必要的分析,作为海洋GIs构建的理论技术基础。
概念
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§ 海洋空间过程概述
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传统GIS发展于陆地应用,通常关注的是当前的空间分布状况,或有限少数个时刻的空间状态,不涉及时空的连续过程。状态的研究,导致时间没有起点没有终点,也就没有顺序和方向,只有时间的绝对度量而没有时间的相对度量。
只有当时间与过程相连时,才有时间问题,只有过程才使时间具有顺序和方向。由此MGIS中的时间是与过程相连的度量,没有过程,时间就在MGIS中失去意义。换言之,MGIS中时间应从过程的角度来估计,而不仅仅单纯的由格林尼治时间来度量的量。
尽管时间与过程一起表现出其连续性与不可逆性,但在MGIs中时间与过程一起是可以被重复和模拟的。
MGIS中过程是对现实海洋的模拟、记录或抽象,与现实过程一样是一个尺度概念。复合在过程中的时间也是一个尺度概念。不同的过程对应不同的时间尺度。
MGIS中的时间表现有多种模式。
GIS与时间
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§ 海洋空间过程概述
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时空与过程
时间与空间是表征物质能量存在与变化方式的密不可分的范畴。为了便于叙述,我们将MGIs中的时空分为:现实时空、思维时空和虚拟时空。
海洋时空是海洋物质、能量、信息的数量及过程在海洋范畴中的广延性存在形式。
MGIS所表现的时空是一种数字虚拟时空,即利用GIS理论与技术方法,在数字世界中对海洋现实时空进行符合人们思维时空理的一种抽象。这一时空通过海洋现象或海洋过程进行填充。由此MGIS中海洋时空与海洋过程也是复合在一起的。
海洋过程在MGIS中是海洋中物质能量的形态、结构、过程、关系、功能的分布方式和分布格局在时空中抽象的动态图景。
时空过程
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§ 海洋空间过程概述
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海洋时空主要用于表达:
海洋中各现象在时空中宏观分异规律与微观变化特征。
海洋中各现象在时空中的分布形态、分布方式和分布格局。
海洋各现象在时空中互相作用、互相影响的特点。
海洋过程在时空中所表现的基本关系以及此种关系随时空拓扑关系变化的状况。
海洋现象的时空效应特征。
海洋现象的时空充填原理及规则。
海洋现象的时空行为表现。
海洋时空对于物质、能量和信息的再分配问题。
海洋现象的时空耦合。
海洋时空优化及区位选择等。
时空过程
海洋数据管理和地理信息系统
§ 海洋空间过程概述
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海洋时空过程
MGIS中的海洋过程是一个逻辑缩小的、高度信息化的对象,从视觉、计量和逻辑上对过程对象在功能形态等方面进行模拟,信息的流动以及信息流动的结果,完全由计算机程序的运行和数据的变换来仿真。
MGIS中强调海洋中各种要素场及其特征随时间的变化特征。在可感知的和可测量的基础上,按照一定的时空粒度,建立依照时序备类海洋及其相关性质的动态表现或规律。
时空过程
海洋数据管理和地理信息系统
§ 海洋空间过程概述
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对过程进行处理与组织的目的
认识有限时段内的变化规律。在一定的时间间隔内,尽可能详尽地纪录现象的依时行为,从中发现现象变化规律,以便作为推测该时段之前或之后的变化状况。
对于未来可能发生的行为进行模拟和预测。这是过程研究的最高层次,也是海洋地理信息系统科学技术性与实用性的集中体现。
研究过程与过程间、过程与事件问、过程与状态问的耦合关系,从而把规律统一于时间与空间的共同基础之中。
时空过程
海洋数据管理和地理信息系统
§ 海洋空间过程概述