GIS原理与应用_2 地理空间元数据

GIS的技术基础——地理空间元数据

内容

元数据的发展和相关格式

地理空间元数据

地理空间元数据分类

地理空间元数据建立

地理空间元数据在GIS中的应用 地理空间元数据的组织与存储 地理空间元数据的管理

WebGIS中的元数据管理

第一个例子

搜索引擎

步骤

从互联网上抓取网页

建立索引库

在索引库中搜索排序

第二个例子 地图元数据 图幅基本信息 图廓角点信息 图幅地理参数 航片摄影参数 图幅接边状况 质量参数 结合图幅名称 分发着信息 等等

元数据的发展和相关格式

网络资源现状 与传统文献相比与传统文献相比，，网络资源呈现出动态性网络资源呈现出动态性、、分布性和多元性的特点 依赖对这些信息资源的准确依赖对这些信息资源的准确、、规范化的描述和组织,可以保证开放环境下对这些资源的准确识辨和选择,

保障检索开放性 目前存在着严重的不规范目前存在着严重的不规范、、不准确不准确、、不开放等问题,因此如何制定和实施一系列准确因此如何制定和实施一系列准确、、规范和可互操作的网络信息资源描述格式和组织系统成为一个重要的研究领域,并促成了元数据(MetaData MetaData))的发展

元数据的发展和相关格式

元数据

描述信息资源或数据等对象的

使用目的

使用目的：：

识别资源

评价资源

追踪资源在使用过程中的变化

实现简单高效地管理大量网络化数据

查找、、一体化组织和对 实现信息资源的有效发现

实现信息资源的有效发现、、查找

使用资源的有效管理

元数据的发展和相关格式

元数据的基本构成

由多个按照规定编码语言和编码方式对信息资源属性进行特征描述的元素组成,这些元素按照规定的相互

关系和整体结构形成具体的元数据格式

对元数据目录数据组织形式及如何支持资源检索服务

进行规定,或由资源组织应用系统解决

元数据体系还规定传递元数据的通讯方式和协议 元数据具有国际或国家或行业标准性质

元数据在其目标领域得到广泛应用,而有些元数据则仅仅是研究实验工具

元数据的发展和相关格式

元数据元数据Dublin Core Dublin Core (都柏林核心集,DC) 主要用于描述万维网网页和其它主要用于描述万维网网页和其它Internet Internet Internet资源资源,可用于一般领域,已成为已成为Internet/RFC Internet/RFC 1515个元素题名个元素题名(Title)Title)、、主题词或关键词(Subjector Keyword)Keyword)、、简述(Description)Description)、、出处(Source)Source)、、语 种(Lan g ua g e)e)、、作品关系(Relation)Relation)、、覆盖范围 (Co v era g e)e)、、责任者(A ut h or Creator)Creator)、、出版者 (P ublis h er)er)、、参与者(Contributor)Contributor)、、版权信息 (Ri gh ts)ts)、、作品类型(Type)Type)、、文件格式(Fro m at at))、作品标识(Identi f er er))、出版日期(Date)

元数据的发展和相关格式

元数据元数据Dublin Core Dublin Core (都柏林核心集,DC) 描述方式

DC DC元素作为元素作为H TML TML文文件的一部分,以H TT P 为基本传输协议,应用系统可利用DC DC元素元素建立资源目录

元数据的发展和相关格式

元数据的特点

元数据可以作为其描述对象的一个固有、内在的部分

,也可以独立于该对象

元数据创建者可分为三类:作者在创建资源时可嵌入元数据以便资源被检索系统发现和组织;信息资源系

统管理者也可创建元数据来描述和组织自己的资源;

提供信息服务的信息网关(in f or m ation g ate)也可创

建元数据

共享。。而且元数据在使用过程 元数据一经建立,便可共享

、或基于中可由本地信息管理员、专业信息网关服务

业信息网关服务、搜索引擎的索引服务等给该元数据增加新的属性

元数据的发展和相关格式

元数据的特点

元数据的结构和完整性依赖于信息资源的价值和使用环境。基于搜索引擎的系统提取元数据通常是自动而

简略的,由专家或专业信息网关提供的元数据则精细

而复杂

元数据的开发与利用环境往往一个变化的分布式环境

),搜索和检索协议

搜索和检索协议(

用目录协议((如w h o is),

,它可能运用目录协议

est等多种方

等多种方法,并对用户是透明的如Z3950 ),H ar v est

任何一种格式都不可能完全满足不同团体的不同需要。不同用户、不同资源类型以及不同信息提供者,导

致了不同元数据格式,并提出了元数据之间的互操作

性问题

元数据的发展和相关格式

主要元数据格式介绍

Bibtex Bibtex::是描述科技文献书目资源是描述科技文献书目资源,,主要用在科学和学术界以及工业领域

CDF:CDF:频道定义格式频道定义格式(Channel Definition Channel Definition Fromat Fromat Fromat,,CDF),CDF),由微软公由微软公司在19971997年三月提出年三月提出

CDWA:CDWA:艺术作品描述目录艺术作品描述目录艺术作品描述目录,,主要为提供和使用艺术信息的团体(如博物馆和档案馆)描述艺术作品(包括其图象)提供结构化工具 CIMI:CIMI:博物馆信息计算机交换标准博物馆信息计算机交换标准 DC:DC:都柏林核心元数据是一个由计算机专家都柏林核心元数据是一个由计算机专家都柏林核心元数据是一个由计算机专家、、网络专家和图书馆专家等人员所组成的非正式小组开发的,目的是要建立一个广泛的

元数据元素集,可以描述任何网络信息资源,并足够的简单以至任何作者无需专门的培训就可以创建自己文件的元数据

MARC:MARC:机读目录格式机读目录格式(MARC MARC))是图书馆描述是图书馆描述、、存储存储、、交换交换、、处理以及检索信息的基础,经过不断发展已被图书馆用来描述和存取电子信息资源

元数据的发展和相关格式

主要元数据格式介绍 M A RC :机读目录格式(M A RC RC))是图书馆描述描述、、存储、交换、处理以及检索信息的基础,经过不断发展已被图

书馆用来描述和存取电子信息资源 MCF :元内容框架(Meta content Fra m ewor k ,MCF ,MCF),),),由由网景公司于1 997 997年年6月提交给月提交给ＷＷ3Ｃ 资源描述框架(Resource Description Fra m ewor k RDF)RDF),,是一个基于组是一个基于组((g roup _based)based)的元数据的元数据计划,由W3C(W orld W ide W ebConsortiu m )开发,通过多个致力于元数据发展的组织的共同努力,开发出一个强大、灵活的元数据框架,能运用于广泛领域,确保元数据之间互操作性 X ML :可扩展标记语言语言((Ex tensible Mar k upLan g ua g e,X ML ML))由G eneric S G ML 调查委员会(在W SC 赞助下)于1996996年年开发

元数据的发展和相关格式 元数据的类别与比较

元数据的结构性和完整性

元数据的发展和相关格式 元数据的类别与比较

元数据的结构性和完整性

元数据的发展和相关格式

元数据的应用领域

描述科技文献:B ibte x,EE LS,EEV L,RFC1 80 7,S G ML 描述人文及社会科学:IC P SRSS G ML ML、、T E I H eaders 政府信息:G ILS

地理空间信息:F G DC

博物馆信息:CIMI

艺术作品:CD WA

档案与文件信息:EA D

描述广泛的网络信息资源:CDF,DC,LDIF

,RDF,X ML,P ICS

元数据的发展和相关格式

元数据的未来发展

元数据的应用领域更加广泛和深入;

元数据格式的进一步多元化;

元数据体系更加复杂、功能更加完善;

元数据的使用环境将是一个使用目录协议(Wh o is is等等

)和查询与检索协议相结合的分布式环境

的整合、、可互操作将 元数据格式的标准化和格式之间的整合

是一个严峻的问题

地理空间元数据

地理空间元数据

数字地球的6大关键技术,其中之一就是“元数据” 在地理空间数据中,元数据是说明地理空间数据的内

、状况和其他有关特征的背景信息。它可以容、质量

质量、

用来管理和辅助地理空间数据,满足社会对地理信息

的各类需求

地理空间元数据

元数据在数字地球中的重要作用

元数据是实现数字地球中地理空间信息共享的前提条

件和基本保障

是整理数字地球所需地理空间数据的重要指导原则 是组织和管理数字地球中数据的重要手段,元数据最本质的特性之一就是它具有目录索引的作用,类似于

一本书中目录的功效

是维护数字地球中的数据的重要工具。数据生产单位通过建立所生产数据集的元数据文档,可以保证即使

其主要工作人员退休或调离时,也不会失去对所生产

数据集情况的了解,这样可以实现对数据集的维护、

更新,保证数据生产者对数据的投资

地理空间元数据

元数据在数字地球中的重要作用

是数字地球中数据交流中心的核心内容

是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特

殊需求的数据或信息的预览器

提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销售等方面的信息,这样便于数据使用者查询检索地理

空间数据

GIS原理及应用-GIS厂房选址分析过程介绍

“GIS原理及应用”上机实验报告 班级环科1011 姓名学号上机日期 5月2日报告成绩 报告内容： GIS厂房选址分析过程介绍 一、选址目的 通过GIS对建厂位置进行空间分析。该厂房位置的选择需满足以下条件： a，位于陆地坚实的土壤上（地基要求） b，位于灌木分布区（地价最便宜） c，距离河流至少20米以外（保护水质） d，距离已有的下水管道300米以内（降低花费） e，所选地块不仅同时符合以上条件，而且面积要大于2000平方米。（面积要求）二、数据 图a 本区水陆分布图图b 土壤图

图c 土地利用图图d 河流图 图e 下水管道分布图 三、GIS分析、选址步骤 利用GIS进行选址分析主要应用缓冲区生成和图层叠置处理，基本步骤为： 1、打开土壤图（soil）,在查询中单机选择，选出suit>=2的类型，并另存为副本soil_suit。 打开存好的soil_suit，全选后合并。

2、打开土地利用图(landuse), 选出Lucode＝300的类型，将副本另存为。 3、打开河流图（stream），全选，右击选择编辑对象里的缓冲区，建立20米的缓冲区并另存。 4、打开下水管道分布图（sewer），全选后建立300米的缓冲区并另存。

5、打开河流缓冲区图和下水管道缓冲区图并设置为可编辑，设置下水道图缓冲区图为目标， 全选河流缓冲区图，选择擦除，留下满足3、4条件的公共区域。结果另存。 6、将上一结果与土壤图层用擦除外部的方法产生满足3、4、1的区域。 7、将步骤6的结果与土地利用图层擦除外部剪切，产生满足3、4、1、2的区域。

8、选择并删除面积小于2000平米图斑，得到的结果就是分析选择的结果，可用于建设选址 的地块以红色表示。 9、将这一结果与template和road图层同时打开，调好区域和线条颜色，以图片形式保存。 四、选址分析结果图 五、讨论 在对某个工厂的环境影响评价中，可以利用GIS对工厂所在的位置进行环境影响分析，考察其选址是否符合规定。也可以通过对地理位置的空间分析来考虑某企业的选址。

网络GIS原理与应用要点

网络GIS原理与应用 主要内容： 网络GIS概述 网络GIS基本理论 网络GIS应用现状 网络GIS发展趋势 网络GIS应用软件介绍 一、网络GIS概述 ?地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是一种采集、 传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理空间数据的通用技术。它集计算机软硬件、地理空间数据和最终用户等几个部分于一体，借助其独有的空间分析功能，准确、真实、图文并茂地输出用户感兴趣的信息。 一、网络GIS概述 1、GIS的发展 ?60年代是GIS的开拓期; ?70年代是GIS的稳步发展期; ?80年代是GIS的应用推广期; ?90年代为GIS的用户期; ?21世纪以来,计算机技术/通信技术/网络技术结合,GIS运用更加广泛。 一、网络GIS概述 2、GIS的功能与特点 ?GIS的基本功能 ?数据输入 ?数据编辑 ?数据存储与管理 ?空间查询与空间分析

?图形输出与交互操作 一、网络GIS概述 ?GIS的基本特点 ?空间数据组成 ?特有的空间分析能力 ?强大的图形处理和表达能力 ?辅助决策支持 一、网络GIS概述 3、GIS的主要运用领域 ?数字城市 ?数字流域 ?物流管理 ?军事领域 ?位置相关服务 ?… 一、网络GIS概述 4、GIS的网络化 ?网络化GIS(简称网络GIS)是以网络为平台的GIS。 ?网络GIS是指在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能(如分析工具、制图功能)、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统，能实现空间数据管理、分布式协同作业、网上发布、地理信息应用服务等多种功能。 一、网络GIS概述 ?GIS网络化的优点： ?拓展了GIS的应用领域及服务范围 ?为用户提供透明的操作方式 ?降低用户购买GIS软件系统成本

GIS原理与应用复习

注：划黄线的为了解性内容 第一章地理信息系统概论 1、名词解释 1）地理信息系统（GIS）、 2）空间数据（地理数据） 2、地理信息除具有一般信息的特征外，还具有哪些独特的特征？ 3、简述地理信息系统的基本组成部分？ 第三章空间数据模型 1、简述目前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿 2、空间数据模型的类型 第四章空间参照系统和地图投影 1、名词解释 1)地图投影； 2、简述地图投影的变形种类及其特点？ 3、按变形性质地图投影可分为哪几类？简述各类的特点？ 第五章GIS中的数据 1、名词解释 1)元数据(Metadata)；2不确定性（Uncertainty） 2、地理数据（空间数据）的基本特征是什么？ 3、按照数据特征可将GIS数据分为哪几种类型？简述各类型的基本特征？ 4、简述GIS中元数据的作用？论述GIS中使用元数据的原因？ 5、论述地图数据的误差？ 第七章空间数据管理 1、名词解释 1）数据库管理系统； 2、简述空间数据库的特点？ 3、简述决定栅格单元代码的方式？ 4、简述栅格数据及其主要编码方式。 5、论述栅格结构和矢量结构的优缺点？ 6、写出该矩阵的块码 0 2 2 5 0 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 3

7、写出该矩阵的四叉树编码 0 2 2 5 5 5 5 5 2 2 2 2 2 5 5 5 2 2 2 2 3 3 5 5 0 0 2 3 3 3 5 5 0 0 3 3 3 3 5 3 0 0 0 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 3 3 3 0 0 0 0 0 3 3 3 8、写出该多边形树状索引的点、线、面文件 第八章空间分析 1、名词解释 1）缓冲区分析；2）空间插值；3）泰森多边形；4）网络分析 2、简述GIS中矢量数据空间叠加分析的种类及方法？ 3、简述GIS空间插值方法中趋势面分析的基本原理？ 4、简述距离倒数插值的计算方法及其特点 第九章DTM与地形分析 1、名词解释 1) 数字高程模型(DEM)；2）不规则三角网(TIN)； 2、简述DTM与DEM的异同？ 3、论述DEM的主要表示模型及其基本特征？ 5、简述DEM数据采集方法？ 6、论述格网DEM的应用？

815地理信息系统原理及应用考纲

中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地理信息系统原理及应用》考试大纲 一、地理信息系统基础 考试内容： 地理信息系统的基本概念、地理信息系统发展过程、地球信息科学、地理信息系统类型、地理信息系统与其它相关学科系统间的关系、地理信息系统组成、地理信息系统主要功能及应用 考试要求： 1、掌握数据、信息、空间数据、地图、地理信息、地理信息系统基本概念 2、掌握国内外地理信息系统发展过程及不同阶段的主要特点， 3、了解地球信息科学及其与GIS的关系 4、了解地理信息系统类型，掌握时态GIS等概念，掌握国内外几种主导地理地理信息系统软件 5、了解地理信息系统与地图学、一般事务数据库、计算机地图制图、计算机辅助设计(CAD)、测绘学、地理学的关系 6、掌握地理信息系统组成，包括硬件组成、软件组成 7、掌握地理信息系统主要功能，了解掌握地理信息系统主要应用领域 二、空间数据结构 考试内容： 空间认知模型、空间实体模型、栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念、栅格数据结构的表示、栅格数据的组织方法、栅格数据取值方法、栅格数据存储的压缩编码、实体式数据结构、拓扑数据结构、矢量与栅格数据结构的比较、三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构 考试要求： 1、了解空间认知过程、理解空间认知三层模型

2、理解面向对象空间实体模型的概念，掌握点、线、面体空间实体的特征 3、掌握栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念 4、理解一维及二维栅格数据结构的表示方法 5、掌握栅格数据的组织方法和取值方法 6、掌握链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码等栅格数据存储的压缩编码 7、掌握矢量数据点、线和面实体的描述内容及坐标编码方法 8、理解拓扑关系的概念，掌握拓扑数据结构编码方法 9、掌握矢量与栅格数据结构的比较 10、了解三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构 11、矢栅数据转换的应用 三、GIS的地理数学基础 考试内容： 地球椭球体、大地控制、地图投影的基本概念、地图投影的变形、地图投影的分类、地图投影与GIS的关系、GIS中地图投影的配置与设计、正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影、地图投影的转换 考试要求： 1、了解地球椭球体基本特征，掌握地理坐标、大地坐标、高程系、大地控制网基本概念 2、掌握地图投影的基本概念，学会地图投影的变形 3、掌握地图投影的分类，重点掌握正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影 4、掌握地图投影与GIS的关系、学会如何在GIS中进行地图投影的配置与设计 5、掌握地图投影的转换方法，学会如何应用GIS软件完成地图投影的转换，解决不同坐标系间转换、不同比例尺地图间投影转换 四、地理信息系统数据输入 考试内容： GIS数据来源、数据规范化和标准化、GIS数据输入、GIS数据质量问题、GIS误差来源 考试要求：

GIS原理与应用(高起专)

GIS原理与应用(高起专) 填空题 1. 空间数据的内插方法一般包括___(1)___ 和区域的内插。(2分) (1).标准答案:点的内插 2. 地理信息系统产品输出的主要形式包括常规地图和___(2)___ 两大类。(2分) (1).标准答案:数字地图 3. ___(3)___ 是空间信息可视化的最主要的形式，也是最古老的形式。(2分) (1).标准答案:地图 4. 解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题，可应用的空间分析方法是___(4)___ 。(2分) (1).标准答案:缓冲区分析 5. 栅格数据结构的主要类型包括栅格矩阵结构、游程编码结构、___(5)___ 、八叉树结构和十六叉树结构。(2分) (1).标准答案:四叉树数据结构 6. 空间量算包括几何量算、形状量算、___(6)___ 、距离量算。(2分) (1).标准答案:质心量算 7. 游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是___(7)___ ，___(8)___ 。(4分) (1).标准答案:压缩栅格数据量 (2).标准答案:消除数据间的冗余 8. 对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量___(9)___ 。(2分) (1).标准答案:大 9. 在大多数GIS中，提供的空间查询方式有基于空间关系查询、___(10)___ 、地址匹配查询三类。(2分) (1).标准答案:基于空间关系和属性特征查询 名词解释 10. 缓冲区分析(6分) 标准答案：是根据数据库点、线、面实体自动建立其周围一定宽度范围内的多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得益扩展的信息分析方法。 11. 信息(6分) 标准答案：是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 12. 元数据(6分) 标准答案：是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 13. 地理信息系统(6分) 标准答案：定义由两个部分组成的。一方面，地理信息系统是一门学科，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；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，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。 14. 地理实体(6分) 标准答案：是指地球空间上不能继续分割的单元，地理实体的界定依赖于研究的空间尺度，对一个地理实体的描述称为地理特征。 问答题 15. 简述栅格数据的主要编码方式。(25分) 标准答案：栅格数据的主要编码方式包括： （1）直接栅格编码：这是最简单直观而又非常重要的一种栅格结构编码方法，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码，可以每行都从左到右逐个象元记录，也可以奇数行地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采用其他特殊的顺序。 （2）压缩编码方法：目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据。b）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数；另一种方案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码。 c）块码：块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单位的代码组成。 d ）四叉树：又称四元树或四分树，是最有效的栅格数据压缩编码方法之一。四叉树将整个图像区逐步分解为一系列被单一类型区域内含的方形区域，最小的方形区域为一个栅格象元。分割的原则是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的少数几种地物时，则不再继续划分，否则一直划分到单个栅格象元为止。 16. 何为拓扑关系？建立拓扑关系有何应用价值？(25分) 标准答案：要素之间的连通性或相邻性等关系统称为拓扑关系。用来表示拓扑关系的数据结构称为拓扑结构。GIS软件中，拓扑的主要意义就是用于保证数据质量。拓扑在空间数据模型中表达和规定数据之间的空间关系。通过表达和规定这些空间关系，拓扑尽可能将地理数据与现实世界保持一致。拓扑是精准地表达空间数据的有效方法，通过严格地约束要素之间的关系，提高了空间数据的准确度和可用性。

国家基础地理信息系统元数据标准(草案)

国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准草案(初稿) 1. 主题内容与适用范围 本标准提供国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据的内容，包括NFGIS数据的标识、内容、质量、状况及其他有关特征。本标准可用于对NFGIS数据集的全面描述、数据集编目及信息交换网络服务。 2. 参考标准 ISO 15046-15地理信息--元数据(CD 2.0) FGDC 地理空间数据元数据内容标准（CSDGM）v.2.0 3. 术语 3.1 元数据 是关于数据的数据，即关于数据的内容、质量、状况和其他特性的信息。也可译为描述数据或诠释数据。 3.2 元数据元素(元数据Element) 元数据最基本的信息单元。 3.3 元数据实体(元数据Entity) 同类元数据元素的集合。 3.4 元数据子集(元数据Section) 相互关联的元数据实体和元素的集合。 3.5 信息交换网络(Clearinghouse) 数据生产者、管理者和用户之间的分布式、电子连接的网络。 3.6 数据志(Lineage) 数据继承信息，包括获取或生产数据使用的原始资料说明、数据处理中的参数、步骤等情况及负责单位的有关信息等。 3.7 引用文献(Citation) 数据集引用或参考使用的资料、数据集、模型、文献等。 4. NFGIS 元数据层次结构和性质 4.1 元数据层次结构 本标准规定NFGIS元数据分为三层：元数据子集、元数据实体和元数据元素。 元数据元素是元数据的最基本的信息单元,元数据实体是同类元数据元素的集合，元数据子

集是相互关联的元数据实体和元素的集合。在同一个子集中，实体可以有两类即简单实体和复合实体，简单实体只包含元素，复合实体既包含简单实体又包含元素，同时复合实体与简单实体及构成这两种实体的元素之间具有继承关系。 4.2 元数据性质 本标准定义三种性质的元数据子集、实体和元素： 必选(Mandatory)──元数据的核心内容，适用于各种被描述对象，是元数据文件必须包含的子集、实体或元素。 一定条件下必选(Conditional )──针对不同的被描述对象特征元数据文件所必须提供的子集、实体或元素。 可选(Optional)──该子集、实体或元素是可选的，由用户决定是否将其包含在元数据文件中。 5. NFGIS 元数据分级和特征 5.1 元数据分级 本标准规定元数据分为两级，即： 基本元数据──提供地理数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。它包括回答下列问题的元数据元素: "是否有特定主题的数据集('什么')?"、"是否有特定地区的数据集('何处')?"、"是否有特定时段的数据集('何时')?" 以及"订购或了解数据集更多情况的联系人('谁')? 完全元数据──提供完整的地理数据源(单独的数据集、数据集系列、各种地理要素)文档所需要的必选的和可选的元数据元素集。它完整地定义全部元数据，以便标识、评价、摘录、使用和管理地理信息。 5.2 元数据特征 本元数据标准定义了8种特征： 5.2.1 名称 赋给元数据实体或元素的标记。 5.2.2 标识码 计算机中使用的定义每个元数据实体和元素的唯一代码。代码结构为： xx xx xx 前两位为元数据子集，两位数字码 中间两位为元数据实体/独立元素，两位数字码 后两位为元数据实体包含的元素，两位数字码

GIS原理与应用教学大纲

GIS原理与应用课程教学大纲 课程名称：GIS原理与应用课程编号：H01707 英文名称：Geographic Information System 课程属性：必修课 学时：56 学分：3.5 先修课程：数据结构、数据库原理 适用专业：地理信息系统 一、课程简介 地理信息系统课程内容主要包括：地理信息系统的基本概念、原理；地理空间数据概念；如何实施一项地理信息工程；如何获取空间地理数据；如何保障空间数据的可用性；如何获得属性数据；如何管理空间和相应的属性数据，建立空间数据库；如何进行与地学等学科专业有关的空间分析；如何评价空间分析结果等内容。通过本课程的学习，学生能够了解地理信息系统的基本概念，主要应用领域和发展方向，掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，为从事地理信息系统的应用、开展和研究奠定理论与技术基础。教学运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 二、课程内容及学时分配 教学环节课时安排 讲课习题课讨论课实验课上机其它合计 40 16 56 第一单元：GIS绪论(建议学时数：4学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS概念、构成、功能与应用、GIS发展动态。 2.能力培养:通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法:运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 GIS本质概念和特点、GIS基本功能和应用功能 【难点】 空间数据和GIS应用模型 第二单元：GIS空间数据结构和数据模型(建议学时数：6 学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS空间数据结构和数据模型。 2.能力培养:掌握空间数据结构建立的定义，通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法: 运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 地理实体的特征和描述地理实体数据的类型、矢栅数据结构的不同，相互转换方法，用矢栅一体化的概念组织数据的思想。

GIS原理与应用复习资料全

GIS复习资料 一、名词解释 1.地理信息：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。 2.地理数据：是各种地理特征和现象间关系的数字化表示，包括空间位置、属性 信息、时空特征。 3.地理实体（空间实体）---GIS处理对象：指自然界现象和社会经济事件中不 能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。 4.地理信息系统：一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系 统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、 储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 5.拓扑关系：指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形 关系不变的性质。 6.矢量数据结构：矢量数据结构是对矢量数据模型进行组织的。通过记录空间对 象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。尽可能精确地表示点、线、多边形 等实体；坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义。 7.栅格数据结构：又称为网络结构或像元结构，是将地球表面划分为大小均匀紧 密相邻的网格阵列,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据 组织形式。 8.数据压缩：是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精 度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。是将数据 表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。 9.影像金字塔：指在统一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与 显示，形成分辨率由粗到细、数据量由小到大的金字塔结构。影像金字塔结构用 于图像编码和渐进式图像传输，是一种典型的分层数据结构形式，适合于栅格数 据和影像数据的多分辨率组织，也是一种栅格数据或影像数据的有损压缩方式。 10.空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的 地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之 上的。 11.空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在 于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的 过程。 12.空间叠置分析：是指在统一的空间参照系统条件下，将同一地区的两组或两 组以上的图层要素进行叠置，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象 之间的空间对应关系分析方法。

GIS空间分析原理与方法 网络分析

实验八、网络分析（道路网络分析） —xxxxxxx xxx 一、实验目的 通过对本实习的学习，应达到以下几个目的： (1)加深对网络分析基本原理、方法的认识； (2)熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。 (3)结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权 数据准备： Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets） Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores 在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块： 三、实验内容及步骤 3.1 最佳路径分析 3.1.1 数据准备 （1）双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX8_1.mxd. （2）如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤） （3）如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。

3.1.2 创建路径分析图层 在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［New Route］菜单项.

3.1.3 添加停靠点 (1) 在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点选Stops(0). (2). 在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具。 (3) 在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点。 程序将在街道网络上自动的计算并得到一个距离给定位置最近的停靠点，已定义的停靠点会以特别的符号进行显示。停靠点会保持被选中的状态，除非它被明确地反选（Unselected）或者又新增了一个另外的停靠点。停靠点的所在的位置会同时显示一个数字“1”，数字表示经停的顺序。 （4）再添加4 个停靠点。新增加的停靠点的编号为2,3,4,5。经停的顺序可以在网络分析窗口[Network Analyst Window]中更改。第一个停靠点被认定为出发点，最后一个停靠点被认定为是目的地。

地理空间大大数据库原理期末考试地题目总卷

《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)

ArcCatalog中的地理元数据的研究

ArcCatalog中的地理元数据的研究 寇静行丁立国贾旭阳 信息工程大学测绘学院河南郑州 450052 Email:Koujingxing1985@https://www.wendangku.net/doc/b99763850.html, 摘要：本文在阐述地理元数据的概念及其国际化标准的基础上，结合ESRI公司ArcGIS软件中ArcCatalog平台，探明了ArcCatalog中元数据的内容和存储方式，并对ArcCatalog中附带的符合FGDC 标准和ISO标准的两种元数据编辑器进行了较为深入的研究。 关键词：ArcCatalog 元数据 FGDC ISO Abstract: Based on the explication of geographical metadata’s concert and its internationlization standard, this paper proved up the metadata's content , the methord of storage and the two editors according with FGDC standard and ISO standard on the plat roof of ArcCatalog. Key words: ArcCatalog；metadata；FGDC; ISO 1. 引言 空间信息化建设的过程中，数据的海量化，多元化，异构化的趋势为这些空间数据的管理、使用、共享设置了障碍。地理元数据是为解决上述问题而提出的一种思路，在多种解决方案、技术的研究、应用和比较中，它以其描述性、开放性和简易性逐渐得到认可并较快发展起来。 地理数据和元数据是对地理空间的不同层次上的描述,地理元数据集是对相应地理数据集的抽象映射,地理空间元数据提供用户了解空间数据基本特征，帮助用户发现、定位空间数据，并辅助用户组织、管理空间数据的作用，在空间信息领域已得到广泛重视。 ESRI公司的ArcGIS 软件也致力于对地理元数据的研究和管理上。在ArcInfo中可以管理其所支持的所有数据类型的属性和文档。具体地，ArcCatalog应用可以对元数据进行编辑和浏览。元数据是对数据进行描述和定义的数据，它包括与空间数据相关的很多有用的信息，如数据属性全名、原始数据比例尺、定位精度、投影等。ArcCatalog直接支持多种常用的元数据，提供了元数据编辑器以及用来浏览的特性页。它们都是完全可客户化的，所以任何格式的元数据都可编辑和存储。元数据的存储采用了XML。(Extensible Markup Language)标准。对这些数据可以使用所有的管理操作(如拷贝、删除、重命名等)。 2.地理元数据 2.1 地理元数据的定义 元数据Metadata就是“数据的数据”，对数据进行描述和定义的数据。地理元数据是关于地理相关数据和信息资源的信息。它用于描述地理数据集的标识、空间范围、内容等特征,是实现地理数据集共享的核心内容之一。其表现形式多样,甚至可为图形、图像等。 2.2 地理元数据的标准

GIS原理与应用(专升本)综合测试

GIS原理与应用（专升本）综合测试 4. 下列有关GIS的叙述错误的是_____。(5分) (A) GIS是一个决策支持系统 (B) GIS是研究地理系统的科学技术保证 (C) 地图学理论与地图分析方法是GIS重要学科基础 (D) GIS是数字地球演变的必然趋势 参考答案：D 3. GIS按_____分为专题地理信息系统、综合地理信息系统与地理信息系统工具。(5分) (A) 数据容量 (B) 用户类型 (C) 内容 (D) 用途 参考答案：C 1. 有一点实体其矢量坐标为P（9.5，15.6），若网格的宽与高都是2，则P 点栅格化的行列坐标为_____。(4分) (A) P（5，8） (B) P（8，5） (C) P（4，7） (D) P（7，4） 参考答案：A 8. 在多边形矢量编码方法中，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系的编码方法是_____。(4分) (A) 多边形环路法 (B) 树状索引编码法 (C) 拓扑结构编码法 (D) 四叉树编码法 参考答案：C 5. 下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是_____。(4分) (A) 手扶跟踪数字化法 (B) 扫描仪法 (C) 数据结构转换法 (D) 分类影象输入法 参考答案：C 6. 解决点、线、面之间是否存在直接联系的分析方法是_____(4分) (A) 统计分析 (B) 包含分析

(C) 多边形叠置分析 (D) 网络分析 参考答案：B 1. 下列哪些属于GIS产品的输出设备_____。(4分) (A) 键盘 (B) 硬盘 (C) 主机 (D) 显示器 参考答案：D 6. 栅格结构与矢量结构相比较_____。(4分) (A) 数据结构复杂，冗余度大 (B) 数据结构复杂，冗余度小 (C) 数据结构简单，冗余度小 (D) 数据结构简单，冗余度大 参考答案：B 6. GIS所包含的数据均与_____相联系。(5分) (A) 地理空间位置 (B) 非空间属性 (C) 地理事物的质量特征 (D) 地理事物的类别 参考答案：A 1. 数字地球是以___(1)___ 作为研究对象，以___(2)___ 和计算机信息处理为主体的技术系统。(2分) (1) . 参考答 案: 地球 (2) . 参考答 案: 网络 (1) . 参考答 案: 关联关系 (1) . 参考答 案: 质心量算 4. 在大多数GIS中，提供的空间查询方式有基于空间关系查询、___(4)___ 、地址匹配查询三类。(1分) (1) . 参考答 案: 基于空间关系和属性特征查询

大数据时代的空间数据挖掘综述

第37卷第7期测绘与空间地理信息 GEOMATICS ＆SPATIAL INFOＲMATION TECHNOLOGY Vol．37，No．7收稿日期：2014－01－22 作者简介：马宏斌（1982－），男，甘肃天水人，作战环境学专业博士研究生，主要研究方向为地理空间信息服务。 大数据时代的空间数据挖掘综述 马宏斌1 ，王 柯1，马团学 2（1．信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州450000；2．空降兵研究所，湖北孝感432000） 摘 要：随着大数据时代的到来，数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题， 介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术，在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法，并指出了该类研究存在的不足。最后，探讨了空间数据挖掘的发展趋势。关键词：大数据；空间数据挖掘；云计算中图分类号：P208 文献标识码：B 文章编号：1672－5867（2014）07－0019－04 Spatial Data Mining Big Data Era Ｒeview MA Hong －bin 1，WANG Ke 1，MA Tuan －xue 2 （1．Geospatial Information Institute ，Information Engineering University ，Zhengzhou 450000，China ； 2．Airborne Institute ，Xiaogan 432000，China ） Abstract ：In the era of Big Data ，more and more researchers begin to show interest in data mining techniques again．The paper review most unresolved problems left by traditional spatial data mining at first．And ，some progress made by researches using Big Data and Cloud Computing technology is introduced．Also ，their drawbacks are mentioned．Finally ，future trend of spatial data mining is dis-cussed． Key words ：big data ；spatial data mining ；cloud computing 0引言 随着地理空间信息技术的飞速发展，获取数据的手 段和途径都得到极大丰富，传感器的精度得到提高和时空覆盖范围得以扩大，数据量也随之激增。用于采集空间数据的可能是雷达、红外、光电、卫星、多光谱仪、数码相机、成像光谱仪、全站仪、天文望远镜、电视摄像、电子 显微镜、CT 成像等各种宏观与微观传感器或设备，也可能是常规的野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、 地图数字化、统计图表等空间数据获取手段，还可能是来自计算机、 网络、GPS ，ＲS 和GIS 等技术应用和分析空间数据。特别是近些年来，个人使用的、携带的各种传感器（重力感应器、电子罗盘、三轴陀螺仪、光线距离感应器、温度传感器、红外线传感器等），具备定位功能电子设备的普及，如智能手机、平板电脑、可穿戴设备（GOOGLE GLASS 和智能手表等），使人们在日常生活中产生了大量具有位置信息的数据。随着志愿者地理信息（Volunteer Geographic Information ）的出现，使这些普通民众也加入到了提供数据者的行列。 以上各种获取手段和途径的汇集，就使每天获取的 数据增长量达到GB 级、 TB 级乃至PB 级。如中国遥感卫星地面站现在保存的对地观测卫星数据资料达260TB ，并以每年15TB 的数据量增长。比如2011年退役的Landsat5卫星在其29年的在轨工作期间，平均每年获取8．6万景影像，每天获取67GB 的观测数据。而2012年发射的资源三号（ZY3）卫星，每天的观测数据获取量可以达到10TB 以上。类似的传感器现在已经大量部署在卫 星、 飞机等飞行平台上，未来10年，全球天空、地空间部署的百万计传感器每天获取的观测数据将超过10PB 。这预示着一个时代的到来，那就是大数据时代。大数据具有 “4V ”特性，即数据体量大（Volume ）、数据来源和类型繁多（Variety ）、数据的真实性难以保证（Veracity ）、数据增加和变化的速度快（Velocity ）。对地观测的系统如图1所示。 在这些数据中，与空间位置相关的数据占了绝大多数。传统的空间知识发现的科研模式在大数据情境下已经不再适用，原因是传统的科研模型不具有普适性且支持的数据量受限， 受到数据传输、存储及时效性需求的制约等。为了从存储在分布方式、虚拟化的数据中心获取信息或知识，这就需要利用强有力的数据分析工具来将

GIS原理与应用

GIS原理与应用 实验指导书 前言 《GIS原理与应用》是一门理论与实践紧密结合的专业课程.本课程以地理信息系统理论为基础,系统地学习地理数据的采集,处理和科学管理,地理信息的空间分析和地学建模以及地理信息系统的建立和应用.地理信息系统是覆盖领域十分广泛的高新技术,它包括空间数据输入子系统,空间数据存储和检索子系统,数据处理和空间分析子系统,数据和图形输出子系统,具有实践性,操作性强的特点.要掌握该技术,培养学生的创新精神和实践能力,加强GIS上机实习是十分必要的,地理信息系统上机实践是该课程教学的重要环节,通过上机教学,既能培养学生的上机操作能力,又让他们加深对GIS的基本知识,原理,应用和发展的掌握,并通过上机实习课巩固和拓展课堂讲授的内容. 目前实习的场所主要在河海学院仿真实验室,使用的GIS软件主要有MAPGIS和ArcView GIS等,同时在有条件的情况下了解MapInfo和ARCGIS软件.实习资料除了有本指导书外,还有实习所需要的全部数据和PPT详细操作指导课件,它们可以在仿真实验室服务器机器的软件库-专业软件类-2006GIS原理与应用中获取. 林孝松 实习一 ArcView GIS简介和MAPGIS矢量化 一,实习目的 (1)了解ArcView GIS和MAPGIS软件的安装,操作界面和基本功能; (2)了解ArcView GIS的简单查询功能; (3)掌握MAPGIS地图扫描矢量化的基本原理与方法,完成栅格地图的矢量化. 二,实习准备 1.软件准备:ArcView GIS和MAPGIS; 2.数据准备:该实习用到的数据全部保存在提供的PAGIS子文件夹DATA的01中. 三,实习内容

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷

《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（B）卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 （注：除填空题以外的各题请在答题纸上解答） 一、填空题（每题1分，共10分） 1．GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节，目前主要的开发路线有结构化开发方法（SP）方法、___________、___________、集成式开发策略。 2．地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3．面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4．三维空间数据模型研究主要有两个趋势：一是采用基元及其组合来表示三维空间目标，并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述，二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5．专题地图的制图表示方法比较多，有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释（每题2分，共20分） 1．DIME 2．OpenGIS 3．GIS互操作 4．地理数据和地理信息 5．空间索引 6．规则格网模型7．DTM空间拟合8．叠置分析（Overlay Analysis）9．空间数据质量10．3S集成 三、选择题（每题2分，共10分） 1．空间集合分析主要完成： A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用： A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪（）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是（）。 A.地形分析； B.主成分分析； C.系统聚类分析； D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的MORTON（M D）码值为：（）（行列下标从0开始） A 57 B 50 C54 D36 四、判断题（每题2分，共10分）

面向空间大数据的GIS

面向空间大数据的GIS 摘要：大数据因具有巨大的研究发展潜力，已经得到了学术界和产业界的持续关注和利用。本文总结了目 前的大数据利用现状，以及大数据引发的科学研究新思维和新观念。空间数据作为大数据的主体数据集， 在泛在测绘、多源异构时空数据等方面给传统GIS的发展带来了巨大的挑战。面对挑战，文章总结了大数 据环境下GIS应该具备的基础特征，以及在空间数据挖掘和空间分析方面的研究进展。最后，文章从商业 模式、智慧城市、云计算、城市计算和大数据驱动的人类移动规律等方面展望了大数据背景下GIS的研究 热点和发展前景。 关键词：空间大数据， GIS，空间数据挖掘，空间分析, 云计算 1空间大数据 1.1 大数据倍受关注和利用 在学术界， 0’Reilly Media于2008年出版了《数据之美》，随后Nature、Science 等陆续刊登了大数据专辑，麦肯锡从经济和商业维度分析了大数据在不同行业的应用潜力。2012年，我国科技部发布的十二五国家科技计划信息技术领域2013年度备选项目征集指 南中把大数据研究列在了首位。在产业界，IBM、亚马逊、Google、甲骨文等信息技术巨头都纷纷推出了大数据解决方案和应用。在中国，百度、腾讯、淘宝、阿里巴巴等也采用了Hadoop处理大规模数据。大数据的研究与发展涉及国防安全、生活健康、气候变化、地质 调查、减灾防灾、智慧地球等众多领域。以美国为例，2012年3月，奥巴马政府率先在全 球宣布推出大数据的研究和发展计划，将大数据研发上升为国家意志，并投资2亿多美元 资助美国国家科学基金和美国地质调查局等6个联邦政府部门的大数据项目，以提高从大 量的、复杂的数据集合中获取知识的能力。 1.2 空间数据是大数据的基础 大数据具有体量巨大、多种多样、高速变化、真实质差等特点。在这些数据中，大约80％的数据与空间位置有关。空间数据描述了对象的具体地理位置和空间分布，包括空间 实体的位置及其空间关系等，涵盖从宏观、中观到微观的整个层次，可以是点的高程、道 路的长度、多边形的面积、建筑物的体积、像元的灰度等数值，也可以是空间关系等拓扑 结构。空间数据具有空间性、时间性、多维性、空间关系复杂等特性。用于采集空间数据 的设备包括红外、卫星、多光谱扫描仪、全站仪等各种宏观与微观传感器或设备，也包括 野外测量、人口普查、土地资源调查、地图扫描、地图数字化等空间数据获取手段，还可 能是计算机、GPS、RS和GIS等技术应用和分析空间数据的过程。遥感对地观测技术形成 了一个多层次、多角度、全方位和全天候的全球立体对地观测网，传感器的地面分辨率数 量级从千米到厘米，波段范围从紫外到超长波，探测深度从几米到万米，新型的高分辨率 卫星遥感数据如Quick Bird等已提供使用。空间数据基础设施积累了大量的城市电子地图数据库、工程地质信息数据库、用地现状信息数据库、市政红线数据库、建筑红线与用地 红线数据库、地籍数据库，以及土地利用及基本农田保护规划数据库等空间基础数据。此外，人类活动每时每刻还在采集和产生新的空间数据集[1,2]。