2021年：数字地球信息的描述与表达1.ppt

第1章小结
2、“数字地球” 的主要组成
　　“数字地球”以因特网为基础、以空间数据为依托、以虚拟现实技术为特征，是具有三维界面和多种分辨率浏览器面向公众的开放系统，其主要组成一般包括以下三个部分：数据系统、软硬件系统和应用模型。
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数据系统
软硬件系统
应用模型
国家信息基础设施（NII），国家空间数据基础设施（NSD）
空间数据，文本数据
数据获取
数据存储
数据更新
数据流通
数据挖掘
元数据
数据标准
软件
（网络软件、WebGIS软件、VR软件、分布式数据库软件）
硬件
（支撑性硬件、宽带网络、对地观测体系）
可持续发展、农业、人口、资源、灾害、气候、生态系统、全球变化……
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第1章小结
3、“数字地球” 的数据系统
空间数据与文本数据
空间数据：指一切与地球有关的、可以用经纬度、高度来表示的所有信息。
文本数据： 文本数据则包括了人类所有关于地球描述的信息
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第2章 数字地球信息的描述与表达
本章内容提要：
“数字地球”的创建需要对真实地球及其相关现象进行数字化的描述和表达。
从现实世界到计算机世界是一个复杂的过程，首先要对地理空间对象及其相互关系进行地理认知，然后对其抽象，最后再用计算机表示的过程。
本章介绍数字地球信息的描述与表达。
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第2章 数字地球信息的描述与表达
一、 地表特征的认知与抽象
现实地理空间对象的计算机表示是一个复杂的过程，不仅要对地理空间对象及其之间的相互关系进行本质上的认识和研究，还需要把一系列具体的对象抽象为在计算机上能够表示的信息。
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现实世界
比特世界
计算机世界
地理认知
计算机理论与技术
抽象组织
组织加工
再现指导
图 2-1 现实世界计算机表示的两个过程
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第2章 数字地球信息的描述与表达
1、地表特征的认知与抽象过程
5、点世界
6、几何世界
7、地理要素世界
8、要素集合世界
感知世界
GIS工程世界
1、现实世界
2、概念
3、地理空间
4、维度
第一层
第二层
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第2章 数字地球信息的描述与表达
1、现实世界：
实际存在的、复杂混沌的大千世界，它是地理空间信息抽象的起点。
2、概念世界
给现实世界中可以识别出的对象，赋以“名称”，通过自然语言实现。
3、地理空间世界
对概念世界做进一步“选择”，提取一些感兴趣的子集，即地理空间世界，作为空间信息处理系统描述的对象。
4、维度世界
地理空间世界中抽象出的元素由点、线、面、体，即0、1、2、3维等不同的维数构成，同时各要素之间还有诸如包含、相邻和方位不同的空间关系。
第一层：感知世界
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第2章 数字地球信息的描述与表达
第二层：GIS工程世界
5、点世界
点世界由笛卡儿坐标系（平面直角坐标系 ）中一系列特征点组成，它是复杂对象的基本组成部分。
6、几何世界
通过一定的连接方式使所有的离散点组织起来，构成GIS几何模型，形成与现实世界对应的几何对象。
7、地理要素世界
任何几何要素，都有一个几何特征和一个属性特征，并且通过这二者的结合，便可以在计算机图形中表达道路、林地等不同的对象。
8、要素集合世界
地理要素世界所描述的对象比较有限，通过要素集成实现由现实世界到计算机地理空间世界的转变。
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第2章 数字地球信息的描述与表达
2、地表特征的认知与抽象模型
认知方法、认知手段的不同带来了地表信息抽象过程的差异，产生了三类不同的地理空间认知模型，即场模型、要素模型和网络模型。
模型种类
含义
典型模型
场模型
把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体来看待，例如：大气污染程度、地表温度、土壤湿度等。
栅格数据模型，将连续空间离散化
要素模型
将研究的整个地理空间看成一个空域，地理实体和现象作为独立的对象分布在该空域中，并可以进行度量、描述等。
矢量模型，用点、线、面表示
网络模型
描述不连续的地理现象，需要考虑通过路径相互连接多个地理现象之间的相交情况。例如：交通、管线等
将数据组织成有向图结构
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