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关于一些GIS的数据

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发表于 2018-12-28 15:05:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
地理信息系统(GIS) 是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上, 这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如,根据在数据库中的位置对数据进行识别。实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:08:38 | 显示全部楼层
地球及其环境是一个复杂的巨系统,为了回答人类社会发展所面临的人口、资源、环境和灾害等问题,离不开人口时空分布数据的支撑。传统的人口学统计预测方法和地理信息技术相结合,一方面可以将反映人口特征的各种要素作为属性赋予空间数据,使它能够得到更形象化的表达;另一方面,还可以借助地理信息系统本身独有的空间分析方法和工具,大大扩展人口信息的应用面,使它的应用价值进一步提现。

安徽省人口密度分布图数据来源:地理国情监测云平台
人口的空间分布是指一定时点上人口在各地区中的分布状况,是人口过程在空间上的表现形式。人口密度数据打破传统的以行政区划为单元的人口分布表达方式,在人口数据空间化方法的支持下生成1km×1km格网人口分布数据,反映出行政单元内部的人口分布情况,很好的展示了安徽省人口的分布特点。人口公里格网数据可以为各级政府和企业的决策提供极为重要的信息支撑作用。
       地理国情监测云平台提供的安徽省人口密度数据,是利用卫星遥感影像,获取土地利用类型信息,然后在高程、地貌等多种空间数据背景信息的支持下,建立人口密度与土地利用类型之间的关系,利用此关系模型生成1km×1km的人口栅格数
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:11:55 | 显示全部楼层
利用卫星不同波段探测数据组合而成的,能反映植物生长状况的指数。植物叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性,在近红外波段有很强的反射特性,这是植被遥感监测的物理基础,通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数。差值植被指数又称农业植被指数,为二通道反射率之差,它对土壤背景变化敏感,能较好地识别植被和水体。
增强型植被指数(EVI)是在归一化植被指数(NDVI)改善出来的,根据大气校正所包含的影像因子大气分子、气溶胶、薄云、水汽和臭氧等因素进行全面的大气校正,EVI大气校正分三步,第一步是去云处理。第二步是大气校正处理,校正内容除了NDVI已有的瑞利散射和臭氧外,还包括大气分子、气溶胶、水汽等。第三步是进一步处理残留气溶胶影响,方法是借助蓝光和红光通过气溶胶的差异。由于输入的NIR、Red、Blue都经过比较严格的大气校正,所以在设计植被指数算式时,无须为了消除乘法性噪音而采用基于NIR/Red比值的植被指数,因此也就解决了由此引起的植被指数容易饱和以及与实际植被覆盖缺乏线性关系的问题。
    多种卫星遥感数据反演安徽省增强型植被指数(EVI)产品是地理国情监测云平台推出的生态环境类数据产品之一,产品包括2000-2009年逐8天数据,值域0-10153之间,数据类型为32bit整型。该产品经过专家组验证,质量良好。
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:12:16 | 显示全部楼层
利用卫星不同波段探测数据组合而成的,能反映植物生长状况的指数。植物叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性,在近红外波段有很强的反射特性,这是植被遥感监测的物理基础,通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数。差值植被指数又称农业植被指数,为二通道反射率之差,它对土壤背景变化敏感,能较好地识别植被和水体。
增强型植被指数(EVI)是在归一化植被指数(NDVI)改善出来的,根据大气校正所包含的影像因子大气分子、气溶胶、薄云、水汽和臭氧等因素进行全面的大气校正,EVI大气校正分三步,第一步是去云处理。第二步是大气校正处理,校正内容除了NDVI已有的瑞利散射和臭氧外,还包括大气分子、气溶胶、水汽等。第三步是进一步处理残留气溶胶影响,方法是借助蓝光和红光通过气溶胶的差异。由于输入的NIR、Red、Blue都经过比较严格的大气校正,所以在设计植被指数算式时,无须为了消除乘法性噪音而采用基于NIR/Red比值的植被指数,因此也就解决了由此引起的植被指数容易饱和以及与实际植被覆盖缺乏线性关系的问题。
    多种卫星遥感数据反演安徽省增强型植被指数(EVI)产品是地理国情监测云平台推出的生态环境类数据产品之一,产品包括2000-2009年逐8天数据,值域0-10153之间,数据类型为32bit整型。该产品经过专家组验证,质量良好。
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:16:52 | 显示全部楼层
净生态系统生产力(Net ecosystem productivity)是指净初级生产力中减去异养呼吸(Rh)消耗的部分之后的剩余部分。
    中国地域辽阔,跨越多个气候带,生态环境条件复杂多样,同时根据中国陆地碳汇的地域分布特点及其对气候变化的响应,得出了NEP中国分布的特点,NEP呈现北方高南方低、中部和西南地区高、东南地区低的格局;NEP正值(碳吸收)主要在西南地区西部、藏东南、三江平原、大兴安岭以及华北中西部,NEP负值(碳释放)主要在华中、西南南部、新疆北部、内蒙西北部、华北平原一些地区。

    多种卫星遥感数据反演安徽省净生产力(NEP)产品是地理国情监测云平台重点推出的生态环境类数据产品之一,该产品包括2000-2008年逐16天数据,值域-99—121之间,数据类型为32bit整型,数据经过专家论证与文献相结合等检测,数据质量良好。

中国生态系统净生产力(NEP)采用GLO–PEM模型,GLO–PEM模型基于GPP与APAR间成线性关系的理论基础上,因此NEP可以表示为:
NEP = NPP - Rh=(GPP - Ra)- Rh
    其中NPP为净初级生产力,Rh为异氧呼吸,Ra为自养呼吸,GPP为总初级生产力。
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:23:00 | 显示全部楼层

GDP(国内生产总值)是指一个国家或地区所有常驻单位在一定时期内生产的所有最终产品和劳务的市场价值。GDP是表征宏观经济发展状况的基础性指标。

GDP公里格网数据打破传统的以行政区划为单元的GDP分布表达方式,在统计型GDP数据空间化方法的支持下生成1km×1km格网GDP分布图,反映出行政单元内部的GDP分布情况。
       地理国情监测云平台提供的贵州省GDP公里格网数据,是利用统计型GDP数据(包含第一、二、三产业结构),与土地利用类型数据构建空间关系模型,然后在高程、地貌等多种空间数据背景信息的支持下,利用分产业构建的空间关系模型生成1km×1km的GDP栅格数据
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:26:34 | 显示全部楼层
净初级生产力(NPP)是指植物在单位时间单位面积上由光合作用产生的有机物质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分,是生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值,反映了植物固定和转化光合产物的效率,也是生态系统中其他生物成员生存和繁衍的物质基础。其中涉及的主要参量包括光和有效辐射(PAR)、光合有效辐射分量(FPAR)、土壤湿度(soil humidity)等。
    多种卫星遥感数据反演贵州省净初级生产力(NPP)是地理国情监测云平台重点推出的生态环境类数据产品之一,产品包括2000-2009年全国逐8天三个波段RGB数据,值域2-252之间,数据类型为8bit整型。
模型算法
    GLOPEM-CEVSA模型建立在碳循环过程及其生理生态学理论基础上。通过模拟光能利用率,以植被生物量和气温及不同植被群落的维持性呼吸系数及温度关系模拟植被维持性呼吸(Rm)和生长性呼吸(Rg),获得植被净第一性生产力(NPP)。
    总初级生产力(GPP)与自养呼吸(Ra)之差即为净初级生产力(NPP)。


    公式中PAR为光合有效辐射,FPAR为植被吸收光合有效辐射比率,PAR与FPAR的乘积即为植被吸收的光合有效辐射量(APAR),是植被光能利用率。
 楼主| 发表于 2018-12-28 15:33:12 | 显示全部楼层
利用卫星不同波段探测数据组合而成的,能反映植物生长状况的指数。植物叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性,在近红外波段有很强的反射特性,这是植被遥感监测的物理基础,通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数。差值植被指数又称农业植被指数,为二通道反射率之差,它对土壤背景变化敏感,能较好地识别植被和水体。

(地理国情监测云平台)

增强型植被指数(EVI)是在归一化植被指数(NDVI)改善出来的,根据大气校正所包含的影像因子大气分子、气溶胶、薄云、水汽和臭氧等因素进行全面的大气校正,EVI大气校正分三步,第一步是去云处理。第二步是大气校正处理,校正内容除了NDVI已有的瑞利散射和臭氧外,还包括大气分子、气溶胶、水汽等。第三步是进一步处理残留气溶胶影响,方法是借助蓝光和红光通过气溶胶的差异。由于输入的NIR、Red、Blue都经过比较严格的大气校正,所以在设计植被指数算式时,无须为了消除乘法性噪音而采用基于NIR/Red比值的植被指数,因此也就解决了由此引起的植被指数容易饱和以及与实际植被覆盖缺乏线性关系的问题。
    多种卫星遥感数据反演山东省增强型植被指数(EVI)产品是地理国情监测云平台推出的生态环境类数据产品之一,产品包括2000-2009年逐8天数据,值域0-10153之间,数据类型为32bit整型。该产品经过专家组验证,质量良好。
 楼主| 发表于 2019-5-30 11:16:42 | 显示全部楼层
什么是GIS分析?

“GIS分析”包括许多可以用地理信息系统进行的操作。其范围从简单的要素显示,到构建复杂的、多步骤的分析模型。操作范围包括:显示数据的地理分布、查询GIS数据、识别附近要素、叠加不同图层、进行复杂分析。
显示数据的地理分布
显示数据的地理分布
    最简单的GIS分析或许就是显示数据的地理分布。这种分析,操作简单但意义十分重大。

上图就是这种分析结果的显示图。警察部门可以通过绘制被盗地址地图来分析盗窃方式。他们还可以使用不同的符号来获取更多的信息,如盗窃时间、入户方式以及被盗物品的价值等。
查询GIS数据
    另一种GIS分析类型就是进行查询。查询可以使我们获得一些特定的要素信息。GIS查询方式有两种:属性查询和空间查询。
    属性查询是基于属性表的空间要素的查询。上文提及的警察部门就可以通过数据库属性的查询,从而获得一种特定类型的关于犯罪的数据表。


上图是对CRIME_CAT字段的查询,查询条件是该字段的值为9,然后将查询结果显示在地图上。
    空间查询是基于要素位置的属性查询。警察部门可以通过数据库的空间查询来查找发生在指定区域的犯罪情况。


空间查询的方式之一就是在地图上圈定矩形。上图中,警察部门已经选中了那些仅发生在矩形范围以内的犯罪活动。将这些犯罪活动综合起来研究,可以查看它们之间是否相关。
    警察部门还可以从其他图层选择多边形要素(如人口普查单元)来进行更为复杂的空间查询。不管是哪一种查询,我们都可以看到地图上的空间信息和属性信息,这是GIS最实用的功能之一。

 楼主| 发表于 2019-5-30 11:25:01 | 显示全部楼层
识别附近要素
    GIS分析的第三种类型就是查找某一要素附近的情况。其中的一种方式就是创建围绕该要素的缓冲区。
    城市规划部门对规划中要建设的机场创建缓冲区,就可以确定该机场周围1000米范围区域内的情况。这个缓冲区可以与其他数据层结合使用,用来显示新机场附近有哪些学校和医院等设施。

GIS分析的另一强大功能就是可以将某个分析过程的输出结果应用于另一个过程中。上图中,围绕机场的缓冲区可用来进行空间查询。如缓冲区内有两所学校和一所医院被选中,而缓冲区外的学校则未被选中。

 楼主| 发表于 2019-5-30 11:31:41 | 显示全部楼层
叠加不同图层
    GIS分析的第四种类型是将不同要素的图层进行叠加。将一个图层和另一个图层进行叠加,可以获取新的信息。叠加操作有多种方式,但最终都是联接两个已存在的要素层,从而生成一个新的要素层。
    例如,一个农场主想知道有多少土地可以用来种植新庄稼,而这种庄稼不能种在山上,并需要高渗透性的土壤。
    在联合(union)叠加中,农场主叠加农场的两个已有图层数据:坡度分级的地表polygon图层和土壤渗透力polygon图层。叠加后,农场主就可以找出那些坡度低并且土壤渗透力高的区域。

用户可以对图层要素进行几种不同的空间叠加和空间操作,包括:联合(union)、相交(intersect)、合并(merge)、消除(dissolve)和裁剪(clip)。
进行复杂分析
    可以将上述技术和许多其他技术结合起来进行复杂的GIS分析。在GIS帮助下,用户可以通过构建复杂的模型来解决复杂问题。因为GIS不仅能迅速完成某些工作,还可以通过每次用微小变化的参数来重复分析过程,并将分析结果进行对比。这样会提高用户的分析技能。

 楼主| 发表于 2019-5-30 11:38:51 | 显示全部楼层
怎样使用GIS 技术来编制土地利用规划图


一、引言
    土地利用规划是指在土地空间上合理组织土地的一项综合性措施。土地规划的依据是国民经济和社会发展计划,以及规划地区的自然、社会、经济条件。使每块土地都有合理的生产任务,通过利用以取得最大的效益,同时又为将来保护好土地资源满足土地规划的要求。土地利用规划图是土地利用规划图件成果之一,县、乡级规划图件应当反映各类土地利用区、重点建设项目位置和范围。GIS 技术的介人,就是把表示各种土地要素特征数据、属性数据、图形等信息输人计算机中,在其软硬件的支持下,通过计算机进行储存、更新、检索和进行科学分析等,同时用GIS 技术也可以完成土地利用规划图的编制工作。

 楼主| 发表于 2019-5-30 11:49:53 | 显示全部楼层
二、基于GIS 技术的土地利用规划图的编制流程
         基于GIS 技术的土地利用规划图的编制流程(见图l )。






表格中所示的地类编码是国家土地用途区二级类编码,图中四位编码是我们根据实际需要设计的编码,是由原二级类编号增加一个符号码构成的。代码是基期年土地利用现状图库的国家标准编码,和二级类编码是一一对应的关系。

 楼主| 发表于 2019-5-30 11:58:01 | 显示全部楼层
2.建立土地利用规划过渡图库


    将基期土地利用现状图库转换成土地利用规划过渡图库,必须在保证基期图斑面积和过渡规划图斑面积一致的基础上要遵循以下原则: ① 数据库的内容、存储方式和交换格式符合 《 县(市)级土地利用规划数据库标准 》 的要求; ② 数据质量符合 《 县(市)级土地利用规划管理信息系统建设指南 》 要求; ③ 能够正确导入导出 《 县(市)级土地利用规划数据库标准 》 的数据。下面列举了一部分转化对照表(见表2 )。



  在基期现状图库到过渡规划图库转换过程中,通常是将基期现状图库中的农用地转换成一般农地区,将林地转换成林业用地区,将牧草地转换成牧业用地区,但是在实际操作中考虑到图面色彩差异太小给编图工作带来的困难,我们将土地规划信息又进行了细分类;如上表中将一般农地区划分为三类,即一般农地区(耕地),一般农地区(园地),一般农地区(养殖、坑塘水面);在编号中我们在原有基础上增加了一位代码作为符号码,如402001 1 为符号码。基期现状图库转换过渡规划图库,所有的图斑面积大小、位置等都未发生变化,只是编码产生了改变,这一点保证了编制土地利用规划图的精度。

 楼主| 发表于 2019-5-30 12:11:30 | 显示全部楼层
3.编制土地利用规划草图
    乡镇土地利用规划的编制必须遵循以下原则, ① 乡镇土地规划的编制应遵循 《 中华人民共和国土地管理法 》 及相关法律、法规的规定; ② 乡镇规划应与县级规划尽可能同步编制,规划目标、土地利用分区、规划指标等应当符合上级规划的要求。在规划编制过程中要注意与上级规划相互反馈、上下衔接; ③ 乡镇规划编制应因地制宜,依照实际确定规划目标、规划方案、实施措施,解决本乡镇的土地利用问题; ④ 乡镇土地规划应与相关部门规划相互协调; ⑤ 乡镇土地规划编制中,对土地利用重大问题的决策,应广泛征求相关部门的意见。
    乡镇土地利用草图的编制程序为: ① 准备工作,主要包括组织准备和技术准备,即组建规划小组,并对小组人员进行技术培训; ② 调查研究,包括收集资料,核实调查等,并进行土地利用现状分析、土地需求量分析、土地供给潜力分析和土地适宜性评价,在此基础上进行土地供需平衡分析,明确本乡(镇)土地供需状况; ③ 确定规划目标,通常以规划指标来体现; ④ 拟订供选方案,对每个方案进行论证后,提出规划推荐方案; ⑤ 通过规划协调后确定规划方案; ⑥ 根据乡镇土地规划划定基本农田保护区,在此基础上进一步编制土地整理、复垦、开发等专项规划。
    经过上述步骤编制出来的土地利用规划草图的优点在于可以节省工作量,并且基本上符合规划的要求,其最大的不足就是由于各土地用途区的划分没有经过认真量算,面积和规划指标不完全符合。
    在实际工作中,我们为了编图方便,给不同的土地用途区配置了不同的颜色,同时为了对颜色相近的不同用途区加以区别,我们对不同土地用途区编制了不同的编号,如:基本农田保护区(GB )、一般农地区(耕地)( YB )、一般农地区(园地)( YB2 )一般农地区(养殖、坑塘水面)( YB3 )、林业用地区(LD )牧业用地区(MD )、现状城镇建设用地区(z )、近期预留城镇建设用地区(Z2 )、远期预留城镇建设用地区(23 )、现状村镇建设用地区(C )、近期预留村镇建设用地区(C2 )、远期预留村镇建设用地区(C3 )、村镇建设控制区( CK )、现状工矿用地区(G )、近期预留工矿用地区(GZ )、远期预留工矿用地区(G3 )、建设用地置换区(ZH )、交通用地(JT )、其他用地(QT )。
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