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文檔簡(jiǎn)介
第十章空間建模與空間決策支持
第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
課程總結(jié)《地理信息系統(tǒng)》第十六講首份石油戰(zhàn)贏家和輸家地圖出爐
贏家排行:亞洲、歐洲、美國(guó)距今至少4000年的石錛,屬新石器時(shí)期文物KFCinChina思考題1、利用GIS進(jìn)行土地分等定級(jí)時(shí),可使用的空間統(tǒng)計(jì)分析方法是:(
)A.層次分析法B.判別分析C.系統(tǒng)聚類分析D.主成分分析2、下列論述中錯(cuò)誤的是:(
)A.減小空間尺度,空間數(shù)據(jù)粗略概括B.增大空間尺度,對(duì)空間目標(biāo)的表達(dá)趨于精細(xì)、微觀C.增大空間尺度,空間數(shù)據(jù)挖掘效率高D.減小空間尺度,可能導(dǎo)致空間細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)丟失?本講提要第十章空間建模與空間決策支持第三節(jié)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與空間數(shù)據(jù)挖掘(二)第四節(jié)GIS空間分析與空間動(dòng)態(tài)建模第五節(jié)空間相互作用與位置第十一章
空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖第一節(jié)概述第二節(jié)地圖的符號(hào)第三節(jié)專題信息表現(xiàn)第四節(jié)專題地圖設(shè)計(jì)第五節(jié)制圖綜合第六節(jié)地理信息的可視化課程總結(jié)
第三節(jié)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與空間數(shù)據(jù)挖掘GIS第十章空間建模與空間決策支持三、空間數(shù)據(jù)挖掘
2、空間數(shù)據(jù)挖掘方法:
(1)統(tǒng)計(jì)分析方法(方差、通徑分析等)
(2)基于概括的方法(面向?qū)傩裕?)聚類方法柵格數(shù)據(jù)的聚合分析
根據(jù)空間分辨力與分類表,進(jìn)行數(shù)據(jù)類型合并或轉(zhuǎn)換,以實(shí)現(xiàn)空間地域兼并??臻g聚合結(jié)果往往將較復(fù)雜類別轉(zhuǎn)為較簡(jiǎn)單類別。1、2類合并為b,3、4類合并為a
2、3類合并為c,1、4類合并為d
(4)空間關(guān)聯(lián)規(guī)則(SpatialAssociationRule)方法
關(guān)聯(lián)規(guī)則的提出源于交易數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)商品之間隱含的相互依賴關(guān)系。
一般關(guān)聯(lián)規(guī)則是空間實(shí)體間存在的各種規(guī)則;強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則是空間數(shù)據(jù)庫(kù)中使用或發(fā)生頻率較高的模式、關(guān)系或規(guī)則。東面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有朝鮮。北面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有俄羅斯、蒙古國(guó)。西北面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦。西面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有阿富汗、巴基斯坦。西南面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有印度、尼泊爾、不丹。南面同中國(guó)相鄰的國(guó)家有緬甸、老撾、越南。
第四節(jié)GIS空間分析與
動(dòng)態(tài)建模GIS第十章空間建模與空間決策支持
元胞自動(dòng)機(jī)(CellularAutomata,CA)是定義在一個(gè)具有離散、有限狀態(tài)的元胞組成的元胞空間上,按照一定局部規(guī)則,在離散的時(shí)間維上演化的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。
元胞所分布空間稱為元胞空間(Lattice)。
元胞自動(dòng)機(jī)模型可分為基于場(chǎng)模型與基于要素模型兩類?;趫?chǎng)模型的元胞自動(dòng)機(jī):元胞可由連續(xù)空間的規(guī)則或不規(guī)則劃分定義,對(duì)于最為常見的二維元胞空間,其規(guī)則劃分可是三角、四邊形或六邊形等多形式,如地塊等。基于要素模型的元胞自動(dòng)機(jī):元胞是具有特定含義的離散實(shí)體,同一元胞空間內(nèi)的元胞可屬于點(diǎn)、線、面等不同類型,如學(xué)校、商業(yè)區(qū)等。
元胞自動(dòng)機(jī)基本單元是元胞(Cell),每個(gè)元胞具一個(gè)狀態(tài),此狀態(tài)只能取有限狀態(tài)集中的一個(gè),如“真”或“假”、“正”或“負(fù)”或256色中的一種等。這些元胞規(guī)則排列在被稱為“元胞空間”的空間格網(wǎng)上。內(nèi)部點(diǎn)擴(kuò)散算法種子點(diǎn)
它們各自狀態(tài)隨時(shí)間變化,根據(jù)一個(gè)局部規(guī)則來(lái)進(jìn)行更新,即一個(gè)元胞在某時(shí)刻的狀態(tài)取決于且只取決于該元胞周圍鄰域(Neighbor)元胞的狀態(tài)。
元胞空間內(nèi)的元胞依照此局部規(guī)則進(jìn)行同步狀態(tài)更新,整個(gè)元胞空間則表現(xiàn)為在離散的時(shí)間維上變化。
第五節(jié)空間相互作用與位置-分配模型GIS第十章空間建模與空間決策支持
圖公共設(shè)施的位置及其附屬區(qū)域供給點(diǎn)需求點(diǎn)思考題1、空間分析設(shè)計(jì)的一般步驟。2、空間決策支持系統(tǒng)應(yīng)包括的功能。3、名詞解釋:空間數(shù)據(jù)挖掘、元胞自動(dòng)機(jī)4、空間粒度與空間尺度的概念及其內(nèi)涵。5、空間數(shù)據(jù)挖掘步驟及方法。6、元胞自動(dòng)機(jī)原理及其基本單元。
第一節(jié)概述GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
一、構(gòu)成地圖學(xué)與GIS的數(shù)學(xué)法則
比例尺(Scale)是地圖上直線長(zhǎng)度與地面上相應(yīng)距離的水平投影長(zhǎng)度之比。比例尺是地圖線形縮小程度的標(biāo)志,它是構(gòu)成地圖數(shù)學(xué)要素的基本組成部分之一。
二、地圖學(xué)和GIS的符號(hào)
使用地圖符號(hào)具有以下功效:
1、有選擇地表示地理環(huán)境中的主要事物,因而在較小比例尺地圖上所表現(xiàn)的地面情況仍能重點(diǎn)突出;
2、用平面圖形符號(hào)表示地面起伏狀況,在2D平面上能表達(dá)3D空間狀況,且可量測(cè)長(zhǎng)度、高度和坡度等;
3、除用符號(hào)表示出地面景物外形,還能表示出景物看不見的本質(zhì)特征;
4、用符號(hào)可表示出地面沒(méi)有外形的許多自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。此外還可表現(xiàn)出事物間的聯(lián)系和制約關(guān)系。地圖上還有起說(shuō)明作用的文字和數(shù)字,用以標(biāo)明地面景物的名稱、質(zhì)量和數(shù)量。
三、地圖學(xué)和GIS的制圖綜合
制圖綜合是對(duì)制圖區(qū)域客觀事物的取舍和簡(jiǎn)化。經(jīng)過(guò)概括后的地圖可顯示出主要事物和本質(zhì)特征。
地圖概括主要表現(xiàn)在內(nèi)容取舍、數(shù)量簡(jiǎn)化、質(zhì)量化簡(jiǎn)和形狀化簡(jiǎn)等方面。
把實(shí)地景物縮小或把原來(lái)較詳細(xì)的地圖縮成更小比例尺地圖時(shí),根據(jù)地圖用途或主題需要,對(duì)實(shí)況或原圖內(nèi)容進(jìn)行取舍和化簡(jiǎn),以便在有限圖面上表達(dá)出制圖區(qū)域的基本特征和地理要素的主要特點(diǎn)的理論與方法稱為地圖綜合(地圖概括)。
第二節(jié)地圖的符號(hào)GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖地圖綜合:取舍與化簡(jiǎn)
一、地圖符號(hào)(Symbol)的實(shí)質(zhì)
(一)概念
1、性質(zhì)
是地圖的語(yǔ)言,是表達(dá)地圖內(nèi)容的基本手段。
2、組成
由形狀不同、大小不一和色彩有別的圖形和文字組成。
(二)地圖符號(hào)分類
1、按符號(hào)的定位情況分類
(1)定位符號(hào)。圖上有確定位置,一般不能任意移動(dòng)。如河流、居民地及邊界等。
(2)說(shuō)明符號(hào)。通常附于定位符號(hào)而存在。
2、按符號(hào)所代表的客觀事物分布狀況分類
(1)面狀符號(hào)是一種能按地圖比例尺表示出事物分布范圍的符號(hào),也稱依比例符號(hào)。
(2)線狀符號(hào)是一種表達(dá)呈線狀或帶狀延伸分布事物的符號(hào)。
其能表示事物分布位置、延伸形態(tài)和長(zhǎng)度,但不能表示其寬度,稱為半依比例符號(hào)。黃河:5464km長(zhǎng)江:6300km珠江:2197km松花江(1927km)、嫩江(1089km)瀾滄江(2153km)最大的淡水湖:江西鄱陽(yáng)湖(3583km2)湖南洞庭湖(2740km2)江蘇太湖(2420km2)江蘇洪澤湖(2069km2)安徽巢湖(820km2)最大的咸水湖:青海湖(4635km2)
二、地圖符號(hào)的構(gòu)成特點(diǎn)
(一)符號(hào)的構(gòu)成要素
構(gòu)成地圖符號(hào)三要素:形狀、尺寸(Size)和顏色。
1、符號(hào)的形狀:點(diǎn)狀、線狀、面狀符號(hào)形狀。
2、符號(hào)的尺寸
其大小和地圖內(nèi)容、用途、比例尺、分辨力、繪圖與印刷能力等都有關(guān)。
3、符號(hào)的顏色
可增強(qiáng)地圖各要素分類、分級(jí)概念。如漸變色。
(二)地圖符號(hào)的感受效果
三、地圖注記
(一)地圖注記的種類
1、地圖上的文字和數(shù)字總稱為地圖注記。
2、注記與地圖上表示的要素有關(guān)。
3、可分為名稱、數(shù)字、說(shuō)明三類。
(二)注記的字體、字級(jí)和顏色
1、常用字體有宋體、仿宋體和橫線體等。省會(huì):黑體,一般市:宋體
2、注記尺寸大小:按事物重要程度和意義,采用不同字級(jí)。省——市——縣
3、注記顏色選用要與注記所表示的事物類別相聯(lián)系。首都、省名、市名
(三)注記的排列和配置
漢字注記通常有水平字列、垂直字列、雁形字列和屈曲字列等。
第三節(jié)專題信息表現(xiàn)GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
一、專題地圖的分類和內(nèi)容
(一)專題地圖含義
專題地圖是突出表示一種或幾種自然現(xiàn)象和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。
按內(nèi)容可分為三類:自然地圖、社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖和其他專題地圖。
(二)專題地圖的內(nèi)容
1、地理基礎(chǔ):即普通地圖上的一部分內(nèi)容要素,如經(jīng)緯網(wǎng)、水系、居民點(diǎn)、交通線、地勢(shì)等。
2、專題內(nèi)容:
(1)將普通地圖內(nèi)容中一種或幾種要素較完備和詳細(xì)顯示,而將其他要素放到次要地位或省略,如交通圖、旅游圖、礦產(chǎn)圖、軍用陸圖、軍用海圖等;
(2)普通地圖上沒(méi)有的和地面上看不見或不能直接測(cè)量的專題要素,如人口密度圖等。
二、面狀專題內(nèi)容的表示方法
(一)點(diǎn)狀專題內(nèi)容:指占據(jù)面積較小,不能按比例尺表示,又要定位的事物。
(二)線狀專題內(nèi)容:地面上呈線狀或帶狀分布事物很多,如交通線、河流及邊界線等。
(三)面狀專題內(nèi)容:如行政區(qū)劃、湖泊等。其表示方法最常用的有:等值線法、質(zhì)底法、范圍法、點(diǎn)值法、符號(hào)法、動(dòng)線法、統(tǒng)計(jì)圖法等。
1、等值線法
2、質(zhì)底法(底色法)
此法可用于表示地表面上的連續(xù)面狀現(xiàn)象(如氣象現(xiàn)象)、大面積分布現(xiàn)象(如土壤覆蓋)或大量分布現(xiàn)象(如人口)。
優(yōu)點(diǎn)是鮮明美觀,缺點(diǎn)是不易表示各類現(xiàn)象的逐漸過(guò)渡,且當(dāng)分類很多時(shí),圖例較復(fù)雜,須詳細(xì)閱讀圖例時(shí)才能讀圖。
圖質(zhì)底法示例
3、范圍法圖范圍法
(a)精確范圍法(b)概略范圍法4、點(diǎn)值法
5、符號(hào)法6、動(dòng)線法
7、統(tǒng)計(jì)圖法
三、專題地圖內(nèi)容的表現(xiàn)手段
現(xiàn)有表達(dá)手段歸納為色彩、線條和注記三種。
(一)色彩:一類是黑白及各種灰色;一類是彩色,包括除黑、白、灰以外顏色。
(二)線條
(三)注記(地圖上數(shù)字與文字之總稱)
第四節(jié)專題地圖設(shè)計(jì)GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
一、圖幅基本輪廓的設(shè)計(jì)
根據(jù)圖幅用途和使用者要求,設(shè)計(jì)圖幅的基本輪廓。包括:
1、該圖幅是專用還是多用;
2、已出版的類似專題地圖;
3、明確地圖使用者的特殊要求。
二、制圖區(qū)域范圍的確定
(一)單幅
通常叫截幅。一般以橫放為主要式樣。
(二)單幅圖的“內(nèi)分幅”
是指超過(guò)一張全開紙尺寸而分為若干印張。一般分幅不宜過(guò)于零碎。
(三)分幅
不受比例尺限制,分幅線是根據(jù)區(qū)域大小采用矩形分幅和經(jīng)緯線分幅。地圖分幅
三、專題地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
專題地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)包括:
1、地圖投影;
2、比例尺;
3、坐標(biāo)網(wǎng);
4、地圖配置與定向;
5、分幅編號(hào)和大地控制基礎(chǔ)等。
其中地圖投影和比例尺是最主要的。
圖圖面設(shè)計(jì)示例
第五節(jié)制圖綜合GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
一、制圖綜合概念
制圖綜合是對(duì)制圖區(qū)域客觀事物的取舍和簡(jiǎn)化。概括后的地圖可顯示出主要事物和本質(zhì)特征。
制圖綜合主要表現(xiàn)在內(nèi)容取舍、數(shù)量簡(jiǎn)化、質(zhì)量化簡(jiǎn)和形狀化簡(jiǎn)等方面。
二、影響制圖綜合的主要因素
(一)地圖比例尺
(二)地圖用途
(三)地圖主題
(四)制圖區(qū)域的地理特征
(五)符號(hào)的圖形尺寸
圖形尺寸規(guī)定小,選取內(nèi)容就多,概括程度就小,地圖內(nèi)容就會(huì)詳細(xì),圖面負(fù)載量就大。
(六)可視化要求
將空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀的圖形信息。
三、制圖綜合的基本方法
第六節(jié)地理信息的可視化GIS第十一章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖
一、基本概念
科學(xué)計(jì)算可視化是基于計(jì)算機(jī)開發(fā)的工具、技術(shù)和系統(tǒng),包括地圖可視化、地理可視化、GIS可視化、探析地圖學(xué)(ExploratoryCartography)、地學(xué)多維圖解、虛擬地理環(huán)境(VGE)。
二、地學(xué)可視化的類型
地學(xué)可視化包括地圖可視化、GIS可視化及其在專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的可視化。思考題1、名詞解釋:地圖符號(hào)、制圖綜合2、使用地圖符號(hào)具有的功效。3、地圖符號(hào)分類與構(gòu)成要素。4、地圖注記分類。5、請(qǐng)簡(jiǎn)述專題地圖的含義及其內(nèi)容。6、面狀專題地圖的表示方法。7、地圖內(nèi)容選取的一般順序。8、地學(xué)可視化包括的內(nèi)容。
課程總結(jié)
1、主要講授了第1-11章內(nèi)容。
2、學(xué)位課程:考試(A、B卷)。應(yīng)對(duì)第1-11章內(nèi)容,結(jié)合思考題,進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)。給予時(shí)間保證,爭(zhēng)取考出理想成績(jī)。試題分析1、地圖是地理學(xué)的:()A.第一代語(yǔ)言B.第二代語(yǔ)言C.第三代語(yǔ)言D.第四代語(yǔ)言2、地理信息系統(tǒng)形成于20世紀(jì):()A.50年代B.60年代C.70年代D.80年代3、有關(guān)信息論述錯(cuò)誤的是:()A.信息具有傳輸性B.信息具有共享性C.信息具有實(shí)用性D.信息具有主觀性4、下列屬于國(guó)產(chǎn)GIS軟件的是:()A.ArcGISB.MapObjectsC.MapInfoD.SuperMap5、1:5萬(wàn)
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