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1、第二章第二章第二章第二章 城市地理信息系统的基础理论城市地理信息系统的基础理论城市地理信息系统的基础理论城市地理信息系统的基础理论(第二讲第二讲第二讲第二讲)教学内容：2.2城市地理信息的分类与编码教学时间：2课时教学方法：讲授法 多媒体教学法 分组讨论法教学目的：1.让学生掌握城市地理信息的内容、分类编码原则；分类与编码的意义、任务与方法；2.让学生掌握城市地理信息的分类体系教学重点 城市地理信息的内容与分类编码的方法教学难点:城市地理信息的编码方案 本次教学所涉及的学术前沿 城市地理信息系统设计规范（最新版）2.2 城市地理信息的分类与编码2.2.1 城市地理信息的概述（1）城市地理信息是
2、城市中一切与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息以及相互之间的空间关系信息的总称。要 素：是指存在于城市地理空间范围内的真实世界的具有共同特性和关系的一组现象或一个确定的实体及目标的表示。城市图形信息：是以数字形式表示的存在于城市地理空间实体的位置和形状，按其几何特征可以抽象地分为点、线、面和体四种类型。城市属性信息：是指城市目标或实体的特定的质量或数量特征。赋于每个目标或实体的这种质量或数量称为属性值。空 间 关 系：是指各个实体或目标之间相互联系和相互制约的关系，包括位置关系、几何关系、拓扑关系、逻辑关系等。2.2.2城市地理信息分类和编码城市地理信息分类和编码1、城市地理信息的
3、内容、城市地理信息的内容（1）城市基础信息：包括各种平面和高程测量控制）城市基础信息：包括各种平面和高程测量控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名以及某些属性信息等，用于表示城市的基本面貌，名以及某些属性信息等，用于表示城市的基本面貌，并作为各种专题信息空间定位的载体。基础信息参并作为各种专题信息空间定位的载体。基础信息参照照GB/T 13923-2006基础地理信息要素分基础地理信息要素分类与编码类与编码（2）城市专业信息：是指各种专业性城市地理信息，）城市专业信息：是指各种专业性城市地理信息，包括城市规划、土地管理、交通、综合管网、房
4、地包括城市规划、土地管理、交通、综合管网、房地产、地籍和环境保护等，用于表示城市某一专业领产、地籍和环境保护等，用于表示城市某一专业领域要素的地理空间分布及其规律等。域要素的地理空间分布及其规律等。（1）综合的分类方法。分类有两种基本方法：线分类法也即层次分类）综合的分类方法。分类有两种基本方法：线分类法也即层次分类法（属串、并联相结合的树形结构）和面分类法也即组配分类法法（属串、并联相结合的树形结构）和面分类法也即组配分类法（将信息的若干属性、特征分成彼此间互不相依赖、互不干扰的若（将信息的若干属性、特征分成彼此间互不相依赖、互不干扰的若干个面，每个面又分成若干个独立的类别）。干个面，每个面
5、又分成若干个独立的类别）。（2）科学性和系统性）科学性和系统性（3）稳定性）稳定性（4）不受比例尺限制）不受比例尺限制（5）兼容性与一致性）兼容性与一致性（6）适用性）适用性（7）灵活性）灵活性（8）综合性与整体性）综合性与整体性（9）现实性与可扩展性）现实性与可扩展性2、城市地理信息分类和编码原则、城市地理信息分类和编码原则（1）城市地理信息分类与编码主要用于对城市数据）城市地理信息分类与编码主要用于对城市数据进行存储、管理、检索和交换。进行存储、管理、检索和交换。（2）在设计和建立）在设计和建立UGIS数据库时，将数据类型作数据库时，将数据类型作为基本存储单元，一类或几类相关的数据构成一为
6、基本存储单元，一类或几类相关的数据构成一个数据层从而利用分类编码实现对数据的有效组个数据层从而利用分类编码实现对数据的有效组织和存储。在采集数据时，利用分类与编码作为织和存储。在采集数据时，利用分类与编码作为用户标识码（即用户标识码（即ID）输入数据。）输入数据。（3）在维护管理数据时，分类与编码可以用于检查）在维护管理数据时，分类与编码可以用于检查数据的精度和完整性，对数据层进行调整或重新数据的精度和完整性，对数据层进行调整或重新组织。当数据进行修改补充和更新时，也需要利组织。当数据进行修改补充和更新时，也需要利用分类与编码。用分类与编码。3、城市地理信息分类与编码的意义、城市地理信息分类与
7、编码的意义3.城市地理信息分类与编码的任务与方法城市地理信息分类与编码的任务与方法o城市地理信息分类编码标准化是实现对各种城市地理信息进行有效管理和使用的保障。信息分类编码标准化包含信息分类与编码两个阶段。o信息分类是将具有不同属性或特征的信息区别开来的过程，是编码的基础。分类方法一般有两种，即线分类法与面分类法。线分类法：是一种层级分类法，将数据逐次分成有层级的类目，类目间构成并列和隶属关系，形成串、并联结合的树形结构。面分类法：是根据分类对象各自的特征，分成互不相关的面，相互间没有从属关系，不同面不互相交叉、重复，且顺序固定。信息编码 是将信息分类的结果用一种易于被计算机和人识别的符号体系
8、表示出来的过程，是人们统一认识、统一观点、相互交换信息的一种技术手段。编码的直接产物是代码，即表示特定信息的一个或一组有序排列的符号，是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。代码一般由数字、或字符、或数字字符混合构成，具有唯一性，并有分类和排序的功能。在设计时，若采用某些专用字符或对某些字符或数字作出一些特殊规定，则代码又具有某种特定的含义。城市地理信息分类与编码城市地理信息分类与编码o城市地理信息的图形信息和属性信息均应进行科学的分类和编码。图形信息分类一般采用线分类法，分类结果是形成树形结构的分类目录，其代码大体可以分为两种。o一种是分类码。它是直接利用信息分类的结果，根据城市地理信息分类
9、体系设计出基础信息和各种专题信息的分类代码，简称分类码，用以标记不同类别信息的数据，根据它可以将数据按类别存贮进数据库，或从数据库中按类别查询检索数据。o另一种是标识码(也称识别码)，它是间接利用信息分类结果，即在分类的基础上，对某些类别的数据分别设计出其全部或主要实体的识别代码，简称标识码，用以对某一类数据中某个实体，如一幢建筑物、一条街道、一个街口、一条河流、或一段行政单元界线进行标识，以便能按实体进行存贮和逐个地进查询检索，从而弥补利用分类码不能按实体进行个体分离的缺陷。国家标准Gb/T14395-2009（识别码举例）1、以、以城市地理要素城市地理要素城市道路、道路交叉口、街坊、市政工
10、程管线编码城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则结构规则为例，分析介绍标识码的结构。为例，分析介绍标识码的结构。（1）该标准规定了城市道路、路口、街坊和市政管线等要素标识码结构规则，）该标准规定了城市道路、路口、街坊和市政管线等要素标识码结构规则，这几类标识码由定位分区和各要素实体代码两个主要码段完成。即定位分这几类标识码由定位分区和各要素实体代码两个主要码段完成。即定位分区代码和要素实体代码。区代码和要素实体代码。（2）具体内容如下：）具体内容如下：1）根据各个城市空间分布特点和习惯，将城市划分为若干基本（区域）单元，）根据各个城市空间分布特点和习惯，将城市划分为若干基本（区域
11、）单元，既定为分区。每个分区给定一个惟一的代码，称为定位分区代码。该码段既定为分区。每个分区给定一个惟一的代码，称为定位分区代码。该码段一般采用一般采用3-4位字符数字混合码。位字符数字混合码。2）对于不同要素实体，根据它们各自的数量、质量和分布特征，采用若干位）对于不同要素实体，根据它们各自的数量、质量和分布特征，采用若干位字符数字混合码作为要素实体代码。这一码段在每个定位分区范围内应当字符数字混合码作为要素实体代码。这一码段在每个定位分区范围内应当保持惟一。例如城市道路实体和路段实体的代码可以由下列结构组成：保持惟一。例如城市道路实体和路段实体的代码可以由下列结构组成：A：道路实体代码：道
12、路走向；道路（在同一定位分区中的）序号；路名序号：道路实体代码：道路走向；道路（在同一定位分区中的）序号；路名序号等等B：路段实体代码：路段走向；路段（在同一定位分区中的）序号；段名序号：路段实体代码：路段走向；路段（在同一定位分区中的）序号；段名序号等等4.城市地理信息的分类体系（参考）城市地理信息的分类体系（参考）(1)基础信息测量控制点；居民地和垣栅；工矿建(构)筑物及其他设施交通及附属设施；管线及附属设施；水系及附属设施；境界；地貌和土质；植被(2)地籍房屋信息地籍信息；房产信息(3)城市道路交通信息城市道路；城市交通；城市对外交通。(4)综合管网信息给水；雨水；污水；雨污合流；热力；
13、燃气；电力；电信；其他。(5)环境与灾害信息自然环境；环保；环卫；防灾；人(6)公共设施信息行政办公；商业服务；金融保险；社会服务；卫生体育和福利；教育、文化艺术及广播电影电视科研和综合技术服务；文物古迹；园林绿地；城市旅游。(7)公安消防信息户籍管理；公共安全。(8)社会经济信息(9)其他信息2.2.3 城市地理信息的基础和专业信息特点城市地理信息的基础和专业信息特点1、城市地理信息的基础信息具有统一性、精确性和基础、城市地理信息的基础信息具有统一性、精确性和基础性的特点性的特点 统一性是指就一个城市而言，基础信息由主管部门集统一性是指就一个城市而言，基础信息由主管部门集中统一采集后建立数据
14、库，提供使用。城市规划建设中统一采集后建立数据库，提供使用。城市规划建设GIS各个专业信息子系统应当采用统一的基础信息作为空间定各个专业信息子系统应当采用统一的基础信息作为空间定位基础，以实现系统问信息共享与交换；位基础，以实现系统问信息共享与交换；精确性是指基础信息数据的精度应能满足城市各种用精确性是指基础信息数据的精度应能满足城市各种用户的需求，无论其平面位置精度还是高程精度均应符合测户的需求，无论其平面位置精度还是高程精度均应符合测绘精度规定；绘精度规定；基础性是指基础信息，它是城市规划建设基础性是指基础信息，它是城市规划建设GIS的各种的各种专题数据库最基本的内容，基础信息数据库是城市
15、规划建专题数据库最基本的内容，基础信息数据库是城市规划建设设GIS的基础设施，应当优先于其他专业信息进行建设。的基础设施，应当优先于其他专业信息进行建设。2、城市地理信息的专业信息具有专业性、统计性和、城市地理信息的专业信息具有专业性、统计性和空间性的特点空间性的特点 专业性是指相对于基础信息的统一性而言的，即专题信息无论专业性是指相对于基础信息的统一性而言的，即专题信息无论是内容还是应用范围，都有一定的特殊性；是内容还是应用范围，都有一定的特殊性；统计性是指专业信息大多数采用统计的方法进行采集和记录，统计性是指专业信息大多数采用统计的方法进行采集和记录，且许多专业信息已经建成了统计型的数据库
16、；且许多专业信息已经建成了统计型的数据库；空间性是指各种专业信息都具有地理空间分布，与空间位置有空间性是指各种专业信息都具有地理空间分布，与空间位置有一定的关联，它们可以借助于基础信息确定其空间位置，进行空间一定的关联，它们可以借助于基础信息确定其空间位置，进行空间分析，并在此基础上进一步确定不同专业信息之间相互联系和相互分析，并在此基础上进一步确定不同专业信息之间相互联系和相互制约的空间关系。制约的空间关系。3、基础信息和专业信息都具有时效性特点、基础信息和专业信息都具有时效性特点课堂分组讨论:益阳市基础地理信息分类与编码1、确定益阳市基础地理信息分类与编码的目标；2、确定益阳市基础地理信息数据获取的途径与方法、空间参照系、分类与编码的标准及具体实施方案初稿；3、确定完成任务的时间安排及应考虑的问题；4、确定人员的分工及具体工作安排及成果要求；5、设计相应的任务分配及完成情况检查及验收表；6、最终确定项目总负责人及项目任务书。课后复习1、信息分类编码标准化包括哪两个阶段？2、简述城市地理信息的概念以及城市地理信息的内容3、简述城市地理信息分类与编码的原则4、GB/T 13923-2006基础地理信息要素分类与代码中的大类具体分为哪几类？课后情况记载