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3. 分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵
活性；
4. 对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。
? 空间数据分类与编码
空间数据分类和编码的过程也是对现实世界的认识过程，依据一定规律或规则将地理实体进行分类，使其有序的存储、检索和数据处理，同时便于后期以正确的方式表达空间数据。正确的分类是空间数据的专题分层的基础。
空间数据的分类一般是根据“地理实体是什么”的原则进行分类的，它属于属性数据的一种，属性数据的分类与编码比空间数据分类编码更加丰富和复杂
在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的。例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把这部分属性数据用编码的形式表示，并与空间数据一起管理起来。
分类码和标识码:
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6、空间数据转换
空间数据转换作为空间数据获取的手段之一，在现代GIS的建设中起越来越重要的作用。可以用于实现不同GIS系统之间的数据共享和数据交流。
根据具体应用的需求，将已有的空间数据转换为用户所需的数据格式，可以避免数据的重复采集，缩短系统开发和应用的时间。 空间数据转换的内容主要包括三个方面的信息，其一是空间定位信息（实体的坐标），其二是空间关系（如一条弧段的起结点、终结点、左多边形、右多边形等），其三是属性数据。 但是在数据转换过程中会有不同程度的信息损失，比如特殊图形信息、空间拓扑关系、属性信息等。
空间数据格式的相互转换：矢量数据和栅格数据的相互转换。
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? 基于外部数据交换文件的空间数据转换
空间数据转换目前主要通过外部数据交换文件进行。大部分商用GIS软件定义了外部数据交换文件格式，一般为ASCⅡ码文件，如ARC/INFO的EOO，MapInfo的MID，Auto CAD的DXF，MGE的ASCⅡ Loader等。系统之间的数据一般要通过2-3次的转换。
? 基于空间数据交换标准的空间数据转换
? 制定空间数据交换的标准格式，每个GIS系统都提供读写这一标准格式空间
数据的程序，可以避免大量编程工作，而且数据转换仅需要两次即可
? 基于空间数据的互操作的空间数据转换
? 国际标准化组织之一的OGC（The Open Geospatial Consortium, Inc.）提出制
定一套读写空间数据的标准函数，每个系统软件都按这一套标准提供读写自己系统空间数据的驱动程序，其它软件就可以通过调用这一程序，直接读到对方的内部数据。
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7、属性数据获取
属性数据获取主要在于资料的收集，包括各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录等，如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据。 在建立地理信息系统之前，首先要进行详细的用户调查，根据具体应用系统的需求，确定需要收集哪些数据、这些数据之间的关系是什么、属性数据和空间数据之间的关系如何、这些属性数据在什么单位收集等问题。
属性数据输入的方式有两种，一种是对照图形，利用键盘直接输入，另一种是预先建立属性表输入属性，或从其它统计数据库中导入属性，然后根据关键字与空间数据自动联接，有些需要手工辅助确定属性数据和空间数据之间的关系。
属性数据中最为普遍和重要的数据就是类型数据，它在说明地理实体或地理现象类型的同时，也影响空间数据的分层组织和可视化表达。根据不同的应用，同种地理现象的分类标准和分类体系不同。
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属性和空间数据的连接
? 地理数据采用空间数据文件和关系数据库相结合的方式存储
? 采用对象关系数据库存储地理数据，空间数据和属性数据存储一体化，数据录入时
两者的关系已经建立
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8、地理数据质量
? 数据质量是指数据适用于不同应用的能力。只有了解数据质量之后才能判断数据对
某种应用的适宜性。
? 考察数据质量的几个关键数据特征：
? 准确度(Accuracy)：即测量值与真值之间的接近程度，可用误差(error)来衡量 ? 精度（Precision）：即对现象描述的详细程度,但精度低的数据并不一定准确
度也低。
? 不确定性（Uncertainty）：指某现象不能精确测得，当真值不可测或无法知
道时就无法确定误差，因而用不确定性取代误差。可以用标准差来表示测量值不确定性 ? 相容性（Compatibility）：指两个来源的数据在同一个应用中使用的难易程度。
表现在空间数据和属性数据两方面。 ? 一致性（Consistency）：指对同一现象或同类现象的表达的一致程度。有地
理实体状态描述的一致性和逻辑一致性。 ? 完整性（Completeness）：指具有同一准确度和精度的数据在特定空间范围
内是否完整的程度。 ? 可得性（Accessibility）：指获取或使用数据的容易程度。 ? 现势性（Timeliness）：指数据反映客观现象目前状况的程度。
GIS数据误差的主要来源 数据处理过程
误 差 来 源
数据搜集
野外测量误差：仪器误差、记录误差
遥感数据误差：辐射和几何纠正误差、信息提取误差
地图数据误差：原始数据误差、坐标转换、制图综合及印刷等误差 数字化误差：仪器误差、操作误差
不同系统格式转换误差：栅格-矢量互换、三角网-等值线互换 数值精度不够
空间精度不够：格网或图像太大、地图最小制图单元太大 分类间隔不合理
多层数据叠加引起的误差传播：插值误差、多源数据综合分析误差 比例尺太大引起的误差 输出设备不精确引起的误差 输出的媒介不稳定造成的误差 对数据所包含的信息的误解 对数据信息使用不当
数据输入
数据存储
数据处理
数据输出
数据使用
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第三讲 空间数据的表达
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
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1： 地理系统（地理空间）
地理系统是一个开放的复杂巨系统，主要涉及地球表层空间，按照层次划分，可分为岩石圈、水圈、生物圈、大气圈和电离层。地理信息系统目前所涉及的范围主要在岩石圈和大气圈之间的地理现象。
地理系统表现出来的各种各样的地理现象代表了现实世界，地理信息系统即是人们通过对各种地理现象的观察、抽象、综合取舍，得到实体目标，然后对实体目标进行定义、编码结构化和模型化，以数据形式存入计算机内，建立地理数据库。 地理空间上至大气电离层，下至地幔莫霍面，有着广阔的范围。但一般地理空间指的是地球表层，其基准是陆地表面和大洋表面，它是人类活动频繁发生的区域，是人地关系最为复杂、紧密的区域。
设E1,E2,…,En为n个不同类的地理空间实体， E={E1,E2,…,En}表示地理空间中各组成部分的集合；R表示地理空间实体之间的相互联系、相互制约关系，那么地理空间可以表为为S={E,R}
2地理现象（地理空间实体）：
地理空间实体是依附于地理空间存在的各种事物或者现象，它们可能是物质的，也可能是非物质的，它们的一个典型特征是与一定的地理空间位置有关，都具有一定的几何形态。 空间特征
? 空间位置:表示地理空间实体在一定的坐标参考系中的空间位置，通常用地
理坐标系、平面直角坐标系来表示。也称几何特征，包括空间实体的位置、大小、形状、分布状况等。
? 空间关系：指地理空间实体之间存在的一些具有空间特性的关系.
? 拓扑关系：拓扑变化下的拓扑不变量，如邻接关系、关联关系和包
含关系等
? 方位关系：实体在地理空间中的某种顺序，如左右、东南西北等 ? 度量关系：用地理空间中的度量来描述的实体之间的关系，实体之
间的距离
属性特征:是与地理空间实体相联系的、具有地理意义的数据或变量。属性通常分定性和定量两种，定性属性包括名称、类型、特征等；定量属性包括数量、等级等。 时间特征：指地理实体随着时间而变化的特征。地理空间实体的位置属性和属性相对于时间来说，常常呈现相互独立的变化。 地理系统（地理空间） 地理现象（地理空间实体） 地理空间认知模型
地理空间实体(对象)的描述方法
地理空间实体（对象）的矢量表达（矢量结构） 地理空间实体（对象）的栅格表达（栅格结构） TIN
8. 空间索引
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3： 地理空间认知模型
? 现有的地理空间认知模型主要有三个：
? 场模型：强调空间要素的连续性
? 基于对象的模型：强调空间要素的离散性 ? 网络模型：强调空间要素的交互
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