地理数据的时空尺度

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1、第一部分地理数据与空间统计学1.地理数据的时空尺度2.地理数据的统计处理3.地理数据的空间统计学4.GIS与地理数据分析5.大数据与地理学第1讲地理数据的时空尺度cnucug@126.com三个方面内容地理时空分布地理时空测度与建模地理时空尺度地理学第一定律（FLG）:everythingisrelatedtoeverythingelse,butnearthingsaremorerelatedthandistantthings(Tobler,1970).1.1地理时空分布的基本思想WaldoTobler（bornin1930）receivinga

2、plaqueforhiscontributionstogeography.OntheeventofhisNovember2000birthday.http://en.wikipedia.org/wiki/Waldo_R._ToblerTobler,W.R.(1970)."AcomputermoviesimulatingurbangrowthintheDetroitregion".EconomicGeography,46(2):234-240.FLG的一般性:自然地理、人文地理、社会经济HighimpactLowimpactPointLineAre

3、aQuantitativeOrdinalQualitative51015Eachdotrepresents500personsProportionalsymbolsLargeMediumSmallQTownAirportFlowContour304050HighwayRoadStreetRoadBoundaryRiver10020PopulationdensitySwampDesertForest1.2地理时空分布的基本类型离散对象(discreteobjects)地理世界由具有定义良好边界的对象组成地理对象的维数：0、1、2、3维强调个体现象一

4、个对象必须符合三个条件可被识别重要(与问题相关)可被描述(有特征)1.3地理时空分布表达形式连续场(continuousfields)将地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体来看待可以表示为二维、三维模拟具有一定空间内连续分布的现象栅格空间被划分成一组规则格网栅格中的每个像元(像素)是一个可量测的量一般用于表达影像数据或连续数据点线面矢量以点、线、多边形表达特征将现象看作原型实体的集合矢量和栅格的比较优点缺点矢量数据1．数据结构紧凑、冗余度低2．有利于网络和检索分析3．图形显示质量好、精度高1．数据结构复杂2．多边形叠加分析比较困难栅格数据1．

5、数据结构简单2．便于空间分析和地表模拟3．现势性较强1．数据量大2．投影转换比较复杂连续场的六种表达方式(A)等间距采样点；(B)非等间距采样点；(C)规则格网；(D)不规则多边形；(E)不规则三角网；(F)等高线。地理信息系统-学术关注1.4地理时空分布时间序列全球环境变化-学术关注三个方面内容地理时空分布地理时空测度与建模地理时空尺度2.1点状分布的测度如何确定点状地物分布的特征？点状地物空间分布有三种模式：均等(离散)（uniform,dispersed）随机（random）凝聚(clumped)RANDOMCLUSTERED北京市公交站点

6、分布北京市高级中学位置分布2.2线状分布—网络现实地理系统中，对于地理位置、地理实体、地理区域以及它们之间的相互联系，可以经过一定的简化与抽象，将它们描述为图论意义下的地理网络，即图。地理位置、地理实体、地理区域，譬如，山顶、河流汇聚点、车站、码头、村庄、城镇等——点。它们之间的相互联系，譬如，构造线、河流、交通线、供电与通讯线路、人口流、物质流、资金流、信息流、技术流等——点与点的连线。一个由基本流域单元组成的复杂的流域地貌系统，如果舍弃各种复杂的地貌形态，各条河流——线，河流分岔或汇聚处——点，流域地貌系统——水系的基本结局（树）。2.3离散

7、区域分布的测度以行政区为单位的经济数据，可以画出油等值线的地图。比如，按行政区的人口密度，农作物单产，人均收入或者产值等，讨论综合分析这一类数据和资料的方法。这些方法都是采取比较的途径，即把实际的地区数据与标准分布（可以是实际的，以某一地区为代表的，也可以是假设的）作对比，用以测度经济地理现象在区域空间上的集中程度与分散程度。罗伦兹曲线是研究离散区域分布的重要方法。罗伦兹是一位经济统计学家，20世纪20年代发表关于工业集中化的统计方法，提出频率累积曲线cumulativefrequencycurve，即罗伦兹曲线Lorenzcurve。因此，利用

8、罗伦兹曲线，可以对比不同经济地理现象在区域分布的差异，查明他们的地区分布特征与规律。钢铁工业比食品工业在地区分布上更为集中TheLore