地理空间数据

A. 地理空间数据的基本特征

正好我也正做这个考研题目
空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、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，它伴随着目标的地理位置
；时间是指空间目标是随时间的变化而变化；空间关系通常一般用拓扑关系表示。空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
空间数据具有三个基本特征：空间特征（定位）、属性特征（非定位）、时间特征（时间尺度）。
空间数据是数字地球的基础信息，数字地球功能的绝大部分将以空间数据为基础。现在空间数据已广泛应用于社会各行业、各部门，如城市规划、交通、银行、航空航天等。随着科学和社会的发展，人们已经越来越认识到空间数据对于社会经济的发展、人们生活水平提高的重要性，这也加快了人们获取和应用空间数据的步伐。
空间数据是数据的一种特殊类型。它是指凡是带有空间坐标的数据，如建筑设计图、机械设计图和各种地图表示成计算机能够接受的数字形式。

B. 什么是地理空间数据什么是地理空间信息

利用并分析影像和地理空间信息，对地球上的自然地物以及与地理位置相关的活动进行描述、评估和直观展示的一种工作。地理空间情报由影像、影像情报和地理空间信息组成。
面向主题的、集成的、动态更新的、持久的空间数据集合叫地理空间信息

C. 地理空间数据处理与分析的基本方法有哪些

一、GIS空间分析的功能 前面已经介绍过，大家已经知道空间分析就是对分析空间数据有关技术的统称。所以我们根据作用的数据性质不同，可以经空间分析分为：
1、空间图形数据的拓扑运算； 2、非空间属性数据运算；
3、空间和非空间数据的联合运算。
空间分析赖以进行的基础是仰仗于地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。
GIS中可以实现空间分析的基本功能，包括空间查询与量算，叠加分析、缓冲区分析、网络分析等，并描述了相关的算法，以及其中的计算公式。
1、叠加分析
叠加分析至少要使用到同一区域，具有相同坐标系统的两个图层。所谓叠加分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一个新要素图层。该图层综合了原来多层实体要素所具有的属性特征。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析，不仅仅产生了新的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变换等特征。

D. 从中科院地理空间数据云下载的DEM数据怎么看高程数据

要看两个等高线之间的距离就可以知道地形的坡度。间距越大坡度越缓，间距约窄坡度越陡。

尽管有等高线等，但要在一个格子中，至少有六个高程注记点的（不同的规范，规定是不同的）。业主是按照图进行道路设计。

等高线就稀少，就在四分之一等高距的位置上用短虚线表示其细貌、还有断续的。等高线稀，应选择适当的等高距；不能完全逼真地反映地貌的细部和景观、10米：10万，有了加粗等高线：20万。

(4)地理空间数据扩展阅读：

国家规定以黄海平均海水面作为高程的基准面（绝对正负0.000），并在青岛设立水准原点，作为全国高程的起算点。地面点高出水准面的垂直距离称“绝对高程”。

选定任一水准面作为高程起算的基准面，这处水准面称为假定水准面。地面作一侧点与假定水准面的垂直距离称为"相对高程"。

标高是一种相对高程，比如房屋建筑中一般把室内地坪作为正负0.000点，以此得到的相对高程为标高．不同领域有不同要求。

E. 地理空间数据云下下来的为什么是文件格式

在地理空间数据云上下载了，多幅TM影像数据。但是不知道，怎么用这些数据，也不知道怎么这些数据需要经过什么样的处理，才能进行正常使用。比如说，需要先进行辐射定标？由于是多幅的，我需要先把这些图像拼接成一张，在进行裁剪。但每一幅图像，都是矩形范围的，那又怎么进行拼接呢？下载的图像不太好，我需要进行大气校正和除云处理吗？很抱歉，一下子问了您这么多问题，实在不好意思。只是由于时间关系，可能自己不大会去好好学习下怎么进行遥感处理，真心麻烦您了！想校问题明确便留Q交流吧地理空间数据云下下来的为什么是文件格式

F. 地理空间数据

大气异常
地震前，尤其是大震前，往往会出现多种反常的大气物理现象，如怪风、暴雨、大雪、大旱、大涝、骤然增温或酷热蒸腾等。与此相应的温度、气压、温度的变化，会使人体感到不适。
1503年1月9日，江苏松江地震，有震前"有风如火"的记载。
1668年9月2日，山东莒县地震，有震前"酷暑方挥汗"、"日色正赤如血"的记载。
1920年12月16日，宁夏海原地震，有"未震之前数日，四面天边，变黄如火焰，睛空干燥，人均感觉焦灼干燥"的记载。
1925年3月16日云南大理地震，震前"久旱不雨，晚不生寒，朝不见露"。
1975年2月4日，辽宁海城7.3级大地震之前，虽已是严冬季节，天气却特别暖和，有时能听到雷声；个别阴坡没有冻土，长青草，有的地方还发现蝴蝶和昆虫。1月31日出现高温低压，从2月2日起气温连续上升，气压急剧下降，到2月4日，日平均气温出现顶峰，比常年高8度。另外，2月3日上午3时至10时，震区气温突然上升，形成一个以海城为中心的急剧升温区，两个小时内海城增温12度，而离海城较远的大连市增温2度。
1973年2月6日四川炉霍发生7.9级地震，"震前几小时风尘大作，风向紊乱，上下乱窜"。1966年2月5日，云南东川发生6.5级地震的前三日连续有霾，震前一日霾的浓度最大。1971年3月23日新疆乌什发生6.3级地震前几天，雾气腾腾，灰尘满天。1975年2月4日辽宁海城7.3级震前不久，星空突然昏黑，地上伸手不见五指，大震过去后，很快又亮了起来。
大震前的各种大气异常现象，近年来有很多报导，可以说，临震大气物理现象都不是孤立的，但由于地震前兆现象和气象本身的自然现象容易混淆，还必须进一步加强研究。
有关地震谣传
您如果听到有将要发生地震的消息，只要不是政府正式公布的，您千万不要相信，更不要传播和扩散。不管他是打着科学家还是研究部门的旗号。尤其是传说的地震发生的地点、时间和震级愈精确，其可靠程度就愈低，就愈加不可信.
影响地震灾害大小的因素
不同地区发生的震级大小相同的地震，所造成的破坏程度和灾害大小是很不一样的，这主要受以下因素的影响：
(1)地震震级和震源深度
震级越大，释放的能量也越大，可能造成的灾害当然也越大。在震级相同的情况下，震源深度越浅，震中烈度越高，破坏也就越重。一些震源深度特别浅的地震，即使震级不太大，也可能造成“出乎意料”的破坏。
(2)场地条件
场地条件主要包括土质、地形、地下水位和是否有断裂带通过等。一般来说，土质松软、覆盖土层厚、地下水位高，地形起伏大、有断裂带通过，都可能使地震灾害加重。所以，在进行工程建设时，应当尽量避开那些不利地段，选择有利地段。
(3)人口密度和经济发展程度
地震，如果发生在没有人烟的高山、沙漠或者海底，即使震级再大，也不会造成伤亡或损失。1997年11月8日发生在西藏北部的7.5级地震就是这样的。相反，如果地震发生在人口稠密、经济发达、社会财富集中的地区，特别是在大城市，就可能造成巨大的灾害。
(4)建筑物的质量
地震时房屋等建筑物的倒塌和严重破坏，是造成人员伤亡和财产损失最重要的直接原因之一。房屋等建筑物的质量好坏、抗震性能如何，直接影响到受灾的程度，因此，必须作好建筑物的抗震设防。
(5)地震发生的时间
一般来说，破坏性地震如果发生在夜间，所造成的人员伤亡可能比白天更大，平均可达3至5倍。唐山地震伤亡惨重的原因之一正是由于地震发生在深夜3点42分，绝大多数人还在室内熟睡。如果这次地震发生在白天，伤亡人数肯定要少得多。有不少人以为，大地震往往发生在夜间，其实这是一种错觉。统计资料表明，破坏性地震发生在白天和晚上的可能性是差不多的，二者并没有显著的差别。
(6)对地震的防御状况
破坏性地震发生之前，人们对地震有没有防御，防御工作做得好与否将会大大影响到经济损失的大小和人员伤亡的多少。防御工作做得好，就可以有效地减轻地震的灾害损失。
我国地震预报的水平
我国目前的地震预报水平的状况，大体可以这样概括：
我们对地震孕育发生的原理、规律有所认识，但还没有完全认识；我们能够对某些类型的地震做出一定程度的预报，但还不能预报所有的地震，我们作出的较大时间尺度的中长期预报已有一定的可信度，但短临预报的成功率还相对较低。
我国的地震预报由于国家的重视和其明确的任务性，经过一代人的努力，已居于世界先进行列。在第四个地震活跃期内，曾成功地对海城等几次大震做过短临预报，因此经联合国科教文组织评审，作为唯一对地震作出过成功短临预报的国家，被载入史册。
但是从世界范围说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发展的规律，我们的预报主要是根据多年积累的观测资料和震例，进行经验性预报。因此，不可避免地带有很大的局限性。为此，《中华人民共和国防震减灾法》第十六条规定：国家对地震预报实行统一发布制度。
地震短期预报和临震预报，由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。
任何单位或者从事地震工作的专业人员关于短期地震预测或者临震预测的意见，应当报国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构按照前款规定处理，不得擅自向社会扩散。
在我国，地震预报的发布权在政府。属于地震系统的任何一级行政单位、研究单位、观测台站、科学家和任何个人，都无权发布有关地震预报的消息。
火山活动和地震
火山活动和地震是一对孪生兄弟，但火山爆发，前兆明显，人们可以逃避，大多有灾无难。1999年8-10月是大地震频发的时期，火山活动也激增，全球发生火山爆发17起。
火山活动的过程常造成许多微小地震，大爆发更可产生强烈地震；地震的发生也常导致火山活动，1999年纪录的27起火山活动，有14起出现在土耳其大地震以后短短的两个多月内。地球内部的物质运动和从而引起岩石层的破裂是产生火山和地震的根本原因。天文因素如日月的引潮力等也对地震起到诱发作用。但根本的动力仍是地球内部能量的积累。
水库诱发地震简述

人类大规模的工程建设活动会引发地震。水库诱发地震是人工湖在蓄水初期出现的、与当地天然地震活动特征明显不同的地震现象，亦简称为水库地震。水库诱发地震具有多种成因，其发震机理和诱震因素十分复杂，目前还没有完全为人们所认识。水库诱发地震是涉及地震学、水文地质学、工程地质学、和结构抗震学等多学科交叉的前沿课题。

本世纪40年代以来，世界上已有34个国家的134座水库被报道出现了水库诱发地震，其中得到较普遍承认的超过90处。有4例发生了6级以上地震，他们是中国的新丰江(1962年,6.1级)、赞比亚—津巴布韦的卡里巴(Kariba,1963年,6.1级)、希腊的克瑞马斯塔(Kremasta,1966年,6.3级)、和印度的柯依纳(Koyna,1967年,6.5级)。

发生在坝址附近的强震和中强震，有可能对大坝和其它水工建筑物造成直接损害。已知挡水建筑物遭受损害的有两个震例(表1)，尚未发生过大坝因水库地震而溃垮或严重破坏的情况。水库诱发地震对库区及邻近地区居民点的影响则更为常见，强震和中强震会给库区造成人员伤亡，带来重大物质损失。即使一般的弱震微震，也会对震中区造成一定危害，影响当地居民的正常生产和生活，是库区主要的环境地质问题之一。

表1 水库地震对水工建筑物和震中区造成损害情况
坝名
(国家) 震级
和发震时间 震中
至大坝距离 坝区
影响
烈度 水工建筑物受到的损坏 震中区受到的损害
挡水建筑物 其它建筑物 物质损失 人员伤亡
柯依纳
(印度) 6.5
(1967.12.11) 3-6km Ⅷ 12～18号、24～30号坝段坝顶以下40米左右发生多条水平裂缝，下游面出现严重漏水现象，但库水位并无明显下降 坝顶起吊塔严重破坏，坝面上其它附属建筑也有损坏，水电站建筑物受轻微破坏而停止运转 震中区几个村镇大部分房屋倒毁，受到影响的村镇达到一千个，震坏房屋47000栋 死180人
伤2300人
新丰江
(中国) 6.1
(1962.03.19) 1.5km Ⅷ 大坝右侧接近顶部 108米高程处产生贯穿性水平裂缝，长82米。左侧同一高程有断续水平裂缝，长13.5米，出现轻微渗漏现象 坝后厂房主结构受轻微损坏 倒塌房屋1800间 死6人
伤80人

我国迄今已报道出现水库诱发地震的工程有25例，其中得到公认的有17例(见表2)，是世界上水库地震最多的国家之一。值得注意的是，高坝大库中出现诱发地震的比例明显偏高。我国(含香港和台湾)已建成的百米以上大坝32座，出现了水库诱发地震的有10座，发震比例超过31%；其中1979年以后蓄水的17座百米以上大坝中有8座发生水库地震，发震比例高达47%，远远高于世界平均水平。
从水库诱发地震的强度来看，全球发生6.0级以上强烈地震的仅占3%，5.9—4.5级中等强度的占27%，发生4.4—3.0级弱震和3.0级以下微震的占到70%(分别为32%和38%)。在我国这一比例相应为4%、16%和80%。但是水库诱发地震往往出现在历史地震较平静的地区，强烈和中强水库地震在大多数情况下都超过了当地历史记载的最大地震，许多发生弱震和有感微震的情况，也是当地居民记忆中未曾有过的重大事件。
自70年代末开始，我国的水库诱发地震研究由回顾性研究逐渐转变为前瞻性研究。近20年来，几乎全部拟建的大(1)型和多数大(2)型水利水电工程，对诱发地震的潜在危险性及其对工程和环境的影响作出前期论证，数十个重大工程在蓄水前提出过正式预测意见。我国水库诱发地震研究的突出特点，是始终紧密结合工程建设和工程抗震安全的需要，具有很强的实用性和可操作性。对成因机制、判别标志、评价和预测准则等问题，进行了多方面的探索，逐渐形成一整套具有特色的研究和评价方法，特别在研究和确定工程的抗震对策方面，积累了丰富的经验。

表2 中国水库诱发地震震例基本情况一览表
序号 水库名称 省份，河流 坝高
(m) 总库容
(亿立米) 开始蓄水时间 最大地震
震级(烈度) 备 注
1 新丰江 广东，新丰江 105 139 1959.10. 6.1(Ⅷ)
2 南冲 湖南，新泽河 45 0.135 1967.04. 2.8(Ⅵ)
3 南水 广东，南水 81.3 12.18 1969.02. 3.0(Ⅴ)
4 丹江口 湖北，汉江 97 209 1967.11. 4.7(Ⅶ)
5 前进 湖北，黄畈河 50 0.168 1970.05. 3.0(Ⅵ)
6 柘林 江西，修水 62 71.7 1972.01. 3.2(Ⅴ)
7 曾文 台湾，曾文溪 136.5 8.9 1973.02. 减弱型 有争议
8 参窝 辽宁，太子河 50 5 1972.11. 4.8(Ⅵ)
9 佛子岭 安徽，淠河 74 4.7 1954.06. 4.5 有争议
10 黄石 湖南，白洋河 40.5 6.12 1969.04. 2.3(Ⅴ)
11 石泉 陕西，汉江 65 4.7 1972.10. 4.2(Ⅴ) 有争议
12 新店 四川， 26.5 0.29 1974.03. 4.2(Ⅵ） 有争议
13 乌溪江 浙江，乌溪江 129 20.6 1979.01. 2.8(Ⅴ)
14 乌江渡 贵州，乌江 165 23.0 1979.11. 3.5
15 邓家桥 湖北， 12 0.004 1979.12. 2.2(Ⅵ-)
16 盛家峡 青海，湟水河 33 0.045 1980.11. 3.6(Ⅵ+)
17 龙羊峡 青海，黄河 178 247.0 1986.10. 2.4 有争议
18 大化 广西，红水河 74.5 4.19 1982.05. 1.6
4.5(Ⅶ) 有争议
19 冯村 陕西，清浴河 30.75 0.113 1982.07. 2.2 有争议
20 东江 湖南，耒水 157 81.2 1986.08. 2.3
21 鲁布革 云南，黄泥河 103 1.11 1988.11. 2.4(Ⅵ)
22 岩滩 广西，红水河 111 24.3 1992.03. 2.9 有争议
23 铜街子 四川，大渡河 82 2 1992.04. 2.9(Ⅴ)
24 隔河岩 湖北，清江 151 34 1993.04. 2.6
25 水口 福建，闽江 100 23.4 1993.05. 3.8

按照多成因理论，常见的水库诱发地震主要有三种类型：构造破裂型、岩溶塌陷型和地壳表层卸荷型。构造型水库地震有可能达到中等(4.5级)以上强度，破坏性水库地震绝大部分属于构造型水库地震。岩溶塌陷型水库地震只出现在碳酸盐岩分布的库段，与岩溶洞穴和地下管道系统的发育有关，震级一般小于4级。地壳表层卸荷型水库地震具有一定的随机性，在断裂发育、坚硬脆性的岩体中，具备一定的卸荷应力和水动力条件时即可发生，但其震级一般在3级以下。实用的水库诱发地震预测模型至少必须能辨别出上述三种主要类型的诱震环境，并分别进行预测。对于不常见的水库地震类型，最好也具有一定的识别能力。
对水库地震成因的探讨一直是人们最感兴趣的课题，也曾有许多似是而非的观点流行。库水的重力荷载作用和孔隙压力作用是诱震因素之一，但库水的作用必须借助于地质体中存在的导水结构面才能向深部传递。通过查明库区是否存在特定的水文地质条件来判别诱发地震的可能性，进而估计发震地点和最大可能强度，称为水库诱发地震研究中的水文地质结构面理论，是现阶段预测水库诱发地震的理论基础。
地震监测是大型水利水电工程的常规监测项目之一。在前期勘测阶段或开始施工阶段就应进行地震监测台网建设，积累地震本底资料，以便对比水库蓄水前后地震活动的变化情况。据不完全统计，设立了地震台站的大型水库工程已经超过40座，设立了比较先进的遥测地震台网的目前已有11个。在确保大坝抗震安全，保证工程顺利施工和运行方面发挥了重要作用。
我们认为，下一步应采取理论与实践相结合的方法，深入探讨水库地震的成因机制、判别标志和预测评价方法等问题。将GIS(地理信息系统)技术引入水库诱发地震的研究中，建立集分析预测评价、安全监测预警和防震抗灾决策支持为一体的综合系统。

G. 什么是空间数据,它包括那几种类型

空间数据又称几何数据，它用来表示物体的位置、形态、大小分布等各方面的信息，是对现世界中存在的具有定位意义的事物和现象的定量描述。根据在计算机系统中对地图是对现实教想的存储组织、处理方法的不同，以及空间数据本身的几何特征，空间数据又可分为图形数据和图像数据。

空间数据包括以下五种类型：

1、地图数据：这类数据主要来源于各种类型的普通地图和专题地图，这些地图的内容非常丰富。

2、影像数据：这类数据主要来源于卫星、航空遥感，包括多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种分辨率的遥感影像数据，构成多元海量数据。

3、地形数据：这类数据来源于地形等高线图的数字化，已建立的数据高程模型(DEM)和其他实测的地形数据。

4、属性数据：这类数据主要来源于各类调查统计报告、实测数据、文献资料等。

5、混合数据：这类数据来源于卫星、航空遥感与各种类型的普通地图和专题地图形成多方面数据。

空间数据结构是空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，是空间数据在计算机内的组织和编码形式，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。它是对空间数据的一种理解和解释。

空间数据结构又是指空间数据的编排方式和组织关系。空间数据编码是指空间数据结构的具体实现，是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。不同数据源采用不同的数据结构处理，内容相差极大，计算机处理数据的效率很大程度取决于数据结构。

(7)地理空间数据扩展阅读：

空间数据库管理系统是空间数据库的核心软件，将对空间数据和属性数据进行统一管理，为GIS应用开发提供空间数据库管理系统除了必须具备普通数据库管理系统的功能外，还具有以下三方面研究内容：

1、空间数据存储管理，实现空间数据强大的基础平台。和属性数据的统一存储和管理，提高数据的存储性能和共享程度，设计实现空间数据的索引机制，为查询处理提供快速可靠的支撑环境。

2、支持空间查询的SQL语言，参照SQL-92和OpenGIS标准，对核心SQL进行扩充，使之支持标准的空间运算，具有最短路径、连通性等空间查询功能。

3、查询，供相关人士查询数据。

参考资料来源：网络-空间数据

H. 地理空间数据的来源

GIS是世界上独一无二的一种数据库――空间数据库（Geodatabase）。它是一个“用于地理的信息系统”。从根本上说，GIS是基于一种使用地理术语来描述世界的结构化数据库。

这里我们来回顾一些在空间数据库中重要的基本原理。

· 地理表现形式

作为GIS空间数据库设计工作的一部分，用户要指定要素该如何合理的表现。例如，地块通常用多边形来表达，街道在地图中是中心线（centerline）的形式，水井表现为点等等。这些要素会组成要素类，每个要素类都有共同的地理表现形式。

每个GIS数据集都提供了对世界某一方面的空间表达，包括：

· 基于矢量的要素（点、线和多边形）的有序集合

诸如数字高程模型和影像的栅格数据集

网络

地形和其它地表

测量数据集

其他类型数据，诸如地址、地名和制图信息

描述性的属性
除了地理表现形式以外，地理数据集还包括传统的描述地理对象的属性表。许多表和空间对象之间可以通过它们所共有的字段（也常称为“关键字”）相互关联。就像它们在传统数据库应用中一样，这些以表的形式存在的信息集和信息关系在GIS数据模型中扮演着非常关键的角色。

空间关系：拓扑和网络
空间关系，比如拓扑和网络，也是一个GIS数据库的重要部分。使用拓扑是为了管理要素间的共同边界、定义和维护数据的一致性法则，以及支持拓扑查询和漫游（比如，确定要素的邻接性和连接性）。拓扑也用于支持复杂的编辑，和从非结构化的几何图形来构建要素（例如，用线来构建多边形）。

地理要素共享几何形状。可以使用节点、边、面的关系来描述要素的几何形状

在这个网络示例中，街道要素代表连接它们的端点（称为“连接”）的边。
转向模型可用于控制从一边到另一边的通行能力

· 专题图层与数据集

GIS将空间数据组织成一系列的专题图层和表格。由于GIS中的空间数据集具有地理参考，因此它们具有现实世界的位置信息并互相叠加。

GIS集成了多种类型的空间数据
在一个GIS中，同类型的地理对象集合被组织成图层，例如地块、水井、建筑物、正射影像以及基于栅格的数字高程模型（DEM）。明确定义的地理数据集对于一个实用的地理信息系统是相当重要的，同时专题信息集合使用层来组织，这样的思想也是GIS数据集一个关键的思想。

数据集可以用于表达：

原始量测值（例如卫星影像）
经过解译的信息 l 通过空间分析和建模处理而得来的数据
通过层之间共同的地理位置，我们可以很容易地得到多个层之间的空间关系。

GIS使用普通的对象类来管理这些简单的图层，同时凭借一套功能丰富的工具获取数据层之间的关键联系。

GIS会使用通常是来自不同组织机构，并且具有各种表现方式的大量数据集。因此对于GIS数据集很重要的是：

· 使用简单并易于理解
· 易于同其他的地理数据集结合使用
· 能够被有效地编辑与校验
· 能够形成具有内容详实，使用和目标描述明确的清晰文档
任何的GIS数据库或者用基于文件的数据组织方式都遵循这些共同的原则与概念。每个GIS都需要有一个机制依据这些原则来描述地理数据，并且通过一套综合的工具来使用和管理此信息。

I. 地理空间数据集成

早期GIS系统几乎是完全独立的系统，拥有自己特定的软件组件、文件格式和自己专门采集的空间数据，不同GIS系统之间很少进行交互和集成。随着网络和数据库技术发展及GIS应用领域的扩大，发展了许多空间数据集成理论和方法。

根据侧重点的不同，地球空间数据集成的概念有如下几类:①GIS功能观点，认为数据集成是地理信息系统的基本功能;②简单组织转化观点，认为数据集成是数据层的简单再组织;③过程观点，认为地球空间数据集成是在一致的拓扑空间框架中地表描述的建立或使同一个地理信息系统中的不同数据集彼此之间兼容的过程;④关联观点，认为数据集成是属性数据和空间数据的关联。这些观点，从不同角度揭示出地球空间数据集成的多样性和综合性(李军，2000)。

按照数据集成的类型及实际应用中数据集成需求，地球空间数据集成分为4大类:①区域集成，指根据一定区域范围集成各种类型的数据(Eugene，1992);②专题集成，以要素作为数据集成主要指标的集成;③时间集成，以时间为集成主体，内容包括多时间尺度数据集成、时间序列数据集成等;④数据综合集成，即综合度差异数据之间的集成，从数据与其表达的地学过程空间尺度的关系分析即是多空间尺度数据集成。

这四类集成中每一类都包含具体的集成类型，其中数据的综合集成是最为复杂的一类，常规意义的制图综合和数据细化都包含在该类数据集成中。

按照数据集成模式可以把GIS数据集成分为3种模式:①数据转换模式，是经专门的数据转换程序进行不同数据格式的集成;②数据互操作模式，是根据OGC颁布的规范，所有数据源的软件(数据服务器)需要提供统一的数据访问接口以便数据客户进行访问，并处理数据客户的请求从而完成数据服务;③直接数据访问模式，指在GIS系统中实现对其他数据格式的直接访问、存取和分析，利用空间引擎的方法实现多源数据的无缝集成(宋关福等2000;闾国年等，2003)。

这三种集成模式各有利弊，其中，①模式是传统的一种模式，但由于不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同，因而转换后不能完全准确表达源数据信息，此外由于这种数据格式转换的涉及输出和输入两个过程，相对比较复杂;②模式，由于实现各种数据格式宿主软件的数据访问接口，一定时期内还不现实，且对于数据客户来讲，同时需要拥有两种格式的GIS软件，并同时运行才能完成数据的互操作，给数据的集成带来了局限性，因此目前还有很大的局限性。而③模式虽然提供了更为经济实用的多源数据集成模式，是实现空间数据共享的理想方式，但由于构建成本比较大，且需要具备多源空间数据无缝集成技术和一种内置于GIS软件中的特殊数据访问体制，目前是相对比较困难且技术要求较高的集成模式。

综上所述可知，关于地理空间数据集成，目前主要集中于物理实现和逻辑模型层次上的集成方法，是从数据本身入手来研究数据集成，属一种微观的数据集成。因此，数据集成必须同时集成数据的语义，才能满足用户应用的需要。

2.2.1.1 接口规范与标准

自从20世纪70年代开始，许多国家加强了地理信息标准化工作，迄今，已取得了长足进步。国际上地理信息产业的标准和规范发展十分迅速，各国对地理信息产业的标准和规范空前重视，在地理信息标准化的研究和标准的制定方面合作十分密切，国际标准化组织地理信息技术委员会(ISO/TC211)和以开放地理空间信息联盟(OGC)为代表的国际论坛性地理信息标准化组织，以及CEN/TC287等区域性地理信息标准化组织，在其成员的积极参与下建立了完整的地理信息标准化体系，研究和制定出了一系列的国际通用或合作组织通用的标准或规范。国际地理信息标准化工作大体可分为两部分:一是以已经发布实施的信息技术(IT)标准为基础，直接引用或者经过修编采用;二是研制地理空间数据标准，包括数据定义、数据描述、数据处理等方面的标准。

我国于1997年成立了全国地理信息标准化技术委员会(CSBTS/TC230)，负责我国地理信息国家标准的立项建议、组织协调、研究制定、审查上报等。

2.2.1.2 分布式空间查询处理技术

国际上的研究主要集中在分布式空间索引技术和分布式查询处理策略等方向上。英联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的Abel和新加坡国立大学的Ooi等人(1995)基于分布式数据库理论中的半连接思想，首先研究了分布式空间数据库的空间连接查询处理问题，提出了空间半连接算子，并基于空间对象的一维索引结构，提出了一种空间半连接查询处理算法。新加坡国立大学的Tan等人(2000)将上述算法扩展到多维索引结构，并分析了算法在不同数据分布和网络带宽情况下的性能。实验结果表明，采用空间半连接操作可以极大地降低网络数据传输量，这对于网络带宽有限的分布式环境来说，如网络将很好地改善查询的整体响应时间。但是，空间半连接操作也带来了额外的CPU和I/O开销，在高速网络环境下，且传输数据量较小时，采用基于空间半连接操作的查询处理策略反而可能引起性能的下降。此外，还有学者研究了在并行计算体系结构下的分布式空间查询处理问题，Patel等(2000)提出在并行计算体系结构下的两种空间连接查询处理策略。

2.2.1.3 组织管理与集成体系结构

对于组织管理与集成体系结构即空间数据组织管理与集成技术研究，分为三个阶段:①传统的空间数据组织管理与集成阶段。②面向服务的空间数据的组织管理与集成阶段。③网格环境下空间数据的组织管理与集成阶段。海洋时空数据属于地理空间数据的范畴，但是由于海洋现象的复杂性、多样性以及海洋时空数据自身的特点，决定了海洋时空数据与其他空间数据的组织管理与集成有着很大的区别。

J. 你好，在地理空间数据云下载的DEM数据

你打开“ARCTOOLBOX”,进入“来数据管理工具源”下的“投影和变换”，点击“定义投影”，虽然说需要是要素才能，但是DEM数据也可以定义，定义完后，你可以在属性框里查看，可看到你定义的空间参考已经显示在属性框里