文档介绍：第一章
GIS定义:①GIS是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。——陈述彭,1999②GIS是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;同时GIS也是一个技术系统,是以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。——邬伦,2001
空间数据:以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文经济的数据,包括数字、文字、图像等形式。空间数据记录地理空间对象的位置、空间关系、几何特征和时间特征。位置特征和拓扑特征是空间数据特有的特征。
空间数据的尺度(名义、间隔、有序、比率)
名义尺度:描述事物名义上的差异,往往是质的差异。如人可以按民族分为汉、回、藏等。名义尺度不能排序,也不分等级,只区分事物的异同。
有序尺度:表示事物的等级和次序概念,比名义尺度稍具“量”的色彩。如社会经济条件可分为好、中、差。可以反映事物的异同,但可以对数据进行排序,次序具有反对称性和传递性
间隔尺度:可以定量的描述事物间差异的大小。可以表示事物的异同,也可以排序、分等级等等。
比率尺度:可以明确描述事物间的比率关系。具有间隔尺度描述事物的差异的一切能力,是间隔尺度的一种特殊情况。
空间数据的特征
抽样性:空间物体以连续的模拟方式存在于地理空间,为了能以数字的方式对其进行描述,必须将其离散化,即以有限的抽样数据表述无限的连续物体。
概括性:地图数据处理的一种手段,对地理物体的化简和综合。
空间性:指空间物体的位置、形态及由此产生的系列特性。
时态性: 空间事物随时间而变化的特性。
多态性:1)同样地物不同情况下的形态差异如河流单、双线表示。
不同地物占据同样的空间位置,如社会经济数据与自然环境数据在空间位置上的重叠,长江与省界、县界相重叠。
不确定性:现实世界的复杂性、人类认识的模糊性、数据模型的抽样性、测量的不精确性。
空间数据的采集方式:属性数据可以采用键盘输入的方法;图形数据的采集就是图形的数字化过程,可以采用扫描数字化与手扶跟踪数字化两种方法。
矢量数据模型:通过记录坐标的方式,将抽象的点、线、面等地理实体较为精确地表达为计算机可以识别、存储和处理的格式(i)点要素的表达:用一对坐标对(X,Y)表示;(ii)线要素的表达:用一串有序坐标对(X1,Y1),…,(Xn,Yn)表示;iii)面要素的表达:由一串或几串有序的且首尾坐标相同的坐标对(X1,Y1), …,(Xn,Yn)及面标识表示。
空间分析:(1)空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术,目的是了解空间事物,从而提取和传输空间信息。(郭仁忠)(2)空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术。(
Robert Haining)
元数据:关于数据的数据,是关于数据和信息资源的描述性信息,是用于描述数据定义、来源、精度等内容的数据
属性数据:属性数据可以分为时间属性数据和专题属性数据。时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等;专题属性是指地理实体所具有的各种性质,如河流的名称、河道宽度、河水的深度、运输量等。
第二章
空间分布:是从总体的和全局的角度来描述空间变量和空间物体的特征(空间组合、排列以及相互关系)。
空间分布的研究内容:空间分布的研究内容主要包括分布对象和分布区域。分布对象是指所研究的空间物体和对象;分布区域是指分布对象所占据的空间域和定义域。
分布密度:指单位分布区域内的分布对象的数量,是两个比率尺度数据的比值。计算公式为:分布对象的度量值/分布区域的度量值
分布区域:是指分布对象所占据的空间域和定义域。
分布对象的度量方式:对分布对象发生频数的计算、对分布对象几何度量的计算(对点状要素以频数计、对线状要素以长度计、对面积要素以面积计)、对分布对象的某种属性的计算。
算术平均值
中位中心
中位中心的确定(中位中心到所有点Pi的距离之和最小。):(1)近似方法确定中位中心(Xm,Ym):在12个离散点中设置互相垂直的两条直线L1和L2,使得它们都均分12个点位(每侧6个),则L1和L2的交点就是(Xm,Ym)的近似值。这样可以得到若干不同的交点,最后求这些交点的算术平均中心作为(Xm,Ym)的近似值。(2)分布区格网化,将每个格网点作为(Xm,Ym)的候选点进行计算,从中进行选取。
分布轴线:离散点群在空间的分布趋势(走向)通过分布轴线来计算。对于离散点群,可以拟合一条直线L:点群相对于L的距离反映了离散点群在点群走向上的离散程度,而L的走向则描述了点群的总体走向。
离散度:离散度研究的是面状区域上离散点的分布情况,是对分布中心和分布轴线