空间信息导论概论课件

空间信息系统2012.2概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容第一章 概论纳米技术生物技术空间信息技术三大新技术全球定位系统地理信息系统计算机技术全球定位系统全球定位系统通讯技术全球定位系统遥感一、数据与信息二、空间数据与空间信息二、从现实世界到数字世界目 录一、数据与信息1.1.数据的含义：数据是指那些未经加工的事实或是着重对一种特定现象的客观描述，它是客观事物的性质、属性、位置，以及相互关系的抽象表示，是构成信息和知识的原始材料。壹、贰、叁一、二、三One,two,three1，2，3，7/8/20245常见的数据类型数值型字符型图表音频视频7/8/20246数据载体竹简石雕泥板羊皮纸纸张计算机7数据容量Byte-KBMBGBTBPBEBYB8人类对数据的管理应用人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段高级数据库技术阶段7/8/20249一、数据与信息2.2.信息的含义：英文信息（informationinformation）一词的含义是情报、资料、消息、报道、知识的意思，所以长期以来人们就把信息看做是消息的同义语，简单地把信息定义为能够带来新内容、新知识的消息。7/8/202410信息重要性质普遍性无限性相对性传递性变换性有序性动态性无损耗性7/8/202411一、数据与信息3.3.数据与信息的关系：信息是有用的、经过加工的数据。数据是描述客观事实、概念的一组文字、数字或符号 等，它是信息的素材，是信息的载体和表达形式。根据不同的目的，可以从原始数据中得到不同的信息。7/8/2024121.空间认识的发展历程时间和空间是运动物质存在的形式时间和空间是运动物质存在的形式16-1916-19世纪世纪,经过测量和绘制地图的区域占陆地面经过测量和绘制地图的区域占陆地面积的积的30%30%2020世纪初到中叶世纪初到中叶,航空摄影测量大约覆盖了陆地面航空摄影测量大约覆盖了陆地面积的积的70%70%2020世纪世纪5050年代以后年代以后,Landsat,Landsat卫星扫描了全部陆地卫星扫描了全部陆地GPSGPS可以实时获取任一地点的三维坐标可以实时获取任一地点的三维坐标二、空间数据与空间信息13二、空间数据与空间信息2.空间信息与空间数据的含义：地理空间数据指以地球表面空间位置为参照的自然、社会、人文、经济数据，可以是图形、图像、文字表格和数字等。它所表达的信息就是空间信息，反映了空间实体的位置以及与该实体相关联的各种附加属性的性质、关系、变化趋势和传播特性等的总和。在实际应用中，人们不刻意区分空间数据与空间信息，将二者等同起来。7/8/202414空间信息具有定位、定性、时间和空间关系等特性。定位是指在已知的坐标系里空间目标都具有唯一的空间位置；定性是指有关空间目标的自然属性，它与目标的地理位置密切相关；时间是指空间目标是随时间的变化而变化；空间关系通常用拓扑关系表示。空间信息的特性7/8/202415空间信息的基本特征：二、空间数据与空间信息7/8/202416空间信息的基本特征：空间性空间性是空间信息的最主要的特征，是区别于其他信息的一个显著的标志。空间性表示了空间实体的地理位置、几何特性以及实体间的拓扑关系，从而形成了空间物体的位置、形态及由此产生的一系列特性。7/8/202417空间信息的基本特征：时间性空间数据的时间性是指空间数据的空间特性和属性随时间变化的动态特征，即时序性。7/8/202418空间信息的基本特征：非语义性语义是反映人类思维过程和客观实际的方面，是人们对客观事物的反映，但并不完全等同于客观事物。通俗地讲，如果数据能够被人类所认识和理解，并能够与具体的事物相对应，就说明数据是语义的。7/8/202419空间数据的来源：返回7/8/2024203.空间信息在社会中的地位、作用及发展趋势人类社会经济生活中85%以上的信息与空间信息有关我国信息领域投资有30%左右为地理信息获取、加工处理及应用方面的投资有专家曾预测，未来5年，我国空间信息产业市场规模将达1000亿元，带动相关产业增长达5000亿元以上，形成巨大的产业群经济效益。二、空间数据与空间信息21三、从现实世界到数字世界1.1.对现实世界的认识现实世界是指客观存在的世界。7/8/202422现实世界的复杂性对事物的定量描述在计算机中表达较为容易，如长度、身高、颜色等抽象的东西很难在计算机中表达，如可能性，情感、政治、社会关系地球系统也相当复杂23对现实世界的认知过程人类认识世界的过程始终向前发展认识世界的过程也是人类认识技术手段和工具的进步过程地理信息系统（GIS）作为对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和表示的计算机系统，既可以管理属性信息，也可以管理空间信息数字工程可以为大量信息的应用创建一个完全虚拟的数字世界，数据的一体化应用和一体化的存储都可在这个世界中完成。24 从现实世界-概念世界-数字世界，再通过人们改造自然的活动反馈到现实世界，三个阶段对应地球信息科学的三个研究领域:地理认知模型的研究、地理概念计算方法的研究及地理信息与社会的研究。2.从现实世界到数字世界数字世界是现实世界的抽象表达 数字世界是一个虚拟了的现实世界，是现实世界的数学模型，能够模拟现实世界的部分特征数字世界不是对现实世界的完整表达现实世界是一个时变系统，但数字世界对任何事物的表达都是离散的构造模型可对现实世界中的复杂系统进行简化和抽象模型就是抽象地模仿现实世界的事物，并有意识地忽略事物的某些特征从现实世界到数字世界的转换模型:从现实世界到数字世界的转换模型:场模型要素模型层次模型7/8/202429（1）场模型对于在一定空间内有连续分布特点的现象，适合用基于场的模型来进行转换。场模型，也称作域（field）模型，是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。根据应用的不同，场可以表现为二维或三维场30场模型（a）规则分布的点（b）不规则分布的点（c）规则矩形区（d）不规则多边形区（e）不规则三角形区（f）等值线用场模型对空间信息进行转换，首先要将信息空间分成多个可结构化表达的区域，即采样31（2）要素模型 主要针对个体空间对象的信息获取，该对象必须以独立的方式或者以与其他现象之间关联的方式存在。32基于要素的空间信息模型是把空间信息分解为对象或实体，然后向数字世界转换一个实体必须符合3个条件：可被识别，是否重要，可被描述基于要素的模型把信息空间看成许多对象的集合，而这些对象又具有自己的属性基于要素的模型中的实体通过不同的维度来获取属性，包括空间维、时间维、图形维和文本、数字维等33欧式空间内的三类地物要素 欧氏空间是一个特别的度量空间，它使得我们能够对其的拓扑性质，对包含了欧氏几何和非欧几何的流形的定义上发挥了作用 34要素模型和场模型的比较35（3）层次模型空间数据是对客观事物的位置描述，而非空间数据表现了事物间相互区别、相互联系的方面。对客观世界的认识、描述是一个逐步的过程，可以有层次之分36概念模型概念模型是现实世界到数字世界的第一层抽象，是一个面向用户的模型概念模型必须具有抽象的真实性概念模型需要具有完整、精确的语义表达能力37E-R模型Entity-Relationship model（E-R模型）将现实世界的要素转换成实体、联系、属性等几个基本概念以及它们之间的基本关系，并且用一种较为简单的图表示，即E-R图38E-R模型3个基本概念实体：客观存在并相互区别的事物称为实体，可以是具体的人、事、物或抽象的概念属性：实体具有的某一特性称为属性，一个实体可以由若干个属性来刻画联系：现实世界中事物间的关联称为联系3940面向对象模型最基本的概念是对象，是从现实世界中概念化的基本实体，是定义在实体上的一组属性和操作的集合，属性用来表示实体的特征，操作定义了实体的交互特性相互能区别的事物均可以视为对象41逻辑模型逻辑模型的作用就是把概念世界中的数据类型转换为信息世界支持的数据类型，还要设计子模式对模式进行评价优化，同时还要考虑数据转换过程中的一致性、完整性问题逻辑模型在这个转换过程中起着承上启下的作用这一过程通常采用关系模型对数据进行组织42物理模型 数字世界中的数据既能代表和体现信息模型，同时又向机器世界前进了一步，便于用机器来进行处理。为了达到这一目的，需要对信息世界中的有关信息进行加工、编码、格式化等具体处理，转换为计算机能够接受的数据格式。物理模型解决了实体数据的存储问题，包括数据类型、索引、约束等方面的定义43数字阶段是社会发展的必然阶段数字世界的一个典型例子是数字地球数字地球，是美国副总统戈尔于1998年1月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为“数字地球：认识二十一世纪我们所居住的星球”演说时，提出的一个与GIS、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。在戈尔的文章内，他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。4445Q|A您的问题是？善于提问,勤于思考问答环节46添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字47感谢观看Theusercandemonstrateonaprojectororcomputer,orprintthepresentationandmakeitintoafilm48