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《地理信息系统》课程资源库单元四地理信息分类与编码如何实施联合全国28家校企单位共同建设负责单位:扬州环境资源职业技术学院什么是地理信息分类与编码地理信息分类与编码规则是地理信息共享的基础标准之一，是通过对多源地理要素及其属性进行统一分类组织和编码，支持跨部门、跨领域、多源、多时相、多尺度地理信息整合与管理的基础性标准。地理信息分类与编码方案的制定应从满足地理信息空间整合的基本需求出发。背景小知识•线分类法：将分类对象按照选定的若干属性（或特征），逐次地分为若干层级，每个层级又分为若干类目，同一分支的同级类目之间构成并列关系，不同层级类目之间构成隶属关系。•面分类法：也称平行分类法，它是把拟分类的商品集合总体。根据其本身固有的属性或特征，分成相互之间没有隶属关系的面，每个面都包含一组类目。将某个面中的一种类目与另一个面的一种类目组合在一起，即组成一个复合类目。•上位类：在线分类体系中，一个类目相对于由它直接划分出来的下一级类目而言，称为上位类。•下位类：在线分类体系中，由上位类直接划分出来的下一级类目。•同位类：在线分类体系中，处于同一级别的类目之间称为同位类。授课计划•一、分类与编码的意义•二、分类与编码的原则•三、地理要素类型分类•四、地理编码•五、地理信息分类与编码实例概述地理信息包括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。§图形信息：是以数字形式表示的存在于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。§属性信息：是指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。概述地理信息的内容（1）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、地名以及某些属性信息等，用于表示地物的基本面貌，并作为各种专题信息空间定位的载体。基础信息参照GB/T13923-2006《基础地理信息要素分类与编码》（2）专业信息：是指各种专业性地理信息，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，用于表示某一专业领域要素的地理空间分布及其规律等。一、分类与编码的意义（1）地理信息分类与编码主要用于对数据进行存储、管理、检索和交换。（2）在设计和建立GIS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用户标识码（即ID）输入数据。（3）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。（4）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。二、分类与编码的原则地理信息分类与编码应遵循如下原则：1）科学性原则：分类与编码规则应符合现实世界地理信息的基本组织规则。信息分类视角选择在满足多源地理信息整合的需要的同时，充分兼顾各领域传统信息的分类体系。同时信息分类体系内容应涵盖各层次、各领域的地理信息；编码规则的设计应覆盖各类地理要素及其属性，具有兼容性。2）系统性原则：信息分类体系结构应正确反映地理要素与属性纵向、横向的体系结构。信息分类、分级的层次应清晰合理，对于分类对象的同级分类应采用相同的视角。3）一致性原则：分类与编码规则的设计应满足地理要素与属性在同一地理信息系统中具有唯一代码，其中地理要素实例的代码与相关领域的国家标准保持一致。应实现在信息编码和代码扩充、增删时，地理要素与其原有属性之间对应关系的稳定性和原有信息概念和语义的一致性。4）可扩展性原则：地理要素类型的编码强调高位统一，低位留有充足扩充余地。5）适用性原则：能最大限度兼容原有数据分类体系，能方便地用于多源地理空间信息整合与共享交换。三、地理要素类型分类（一）分类要求：要素类型分类应满足以下要求：1）由某一上位类划分出的下位类的总范围应与上位类的范围相同的；2）当某一个上位类划分成若干个下位类时，应选择同一种划分视角；3）同位类类目之间不交叉、不重复，并只对应于一个上位类；4）分类应从高位向低位依次进行，不应有跳跃。三、地理要素类型分类（二）分类体系采用线分类法将要素类型分为门类、亚门类、大类、中类和小类五个层次，并规定了门类、亚门类、大类、中类的分为名称，小类宜根据应用需求进行细分和命名。（1）门类和亚门类地理要素类的门类是根据地理信息的来源和使用的普遍性划分为三类，即基础要素类、专业要素类和综合要素类；然后将3个门类进一步细分为16个亚门类。（2）大类和中类地理要素类的大类和中类的分类采用线分类方法，在3个门类、16个亚门类的基础上，共划分为77个大类。（3）小类地理要素的小类由各个领域应用根据以下规则自行细分。细分规则如下：a)小类的内涵必须在其上位类（中类）的范畴内；b)各个专业在设计小类时，要保持视角的一致性，即同一级分类应保持相同的视角。四、地理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。4.1地理要素编码规则地理要素类的代码采用10位定长数字码，不足10位用“0”补齐。代码结构如表所示，门类、亚门类、大类各1位，中类2位，小类5位，按它们的从属关系顺序编码。GB/T25529-2010中规定了要素类高位的分类名称和代码，即要素类的门类、亚门类、大类和中类的名称与代码；后5位由各领域应用根据信息共享和应用的需要决定。地理要素类的代码结构第1位第2位第3位第4位第5位第6位第7位第8位第9位第10位门类亚门类大类中类小类注：由于GB/T25529-2010的编码体系中，较GB/T13923-2006的中类多1位，为此对于“基础地理要素”亚门类的中类在编码时如引用GB/T13923-2006中类，并在所引用的中类码前补“0”4.1地理要素编码规则要素实例的分类和编码引用各领域现有的国家标准或行业标准，没有相应国家标准或行业标准时，由应用系统定义编码规则及其各个要素实例的代码。要素属性编码采用定义该属性的要素类型编码与行业属性编码结合的组配编码结构，即采用定义要素属性时所对应的要素类型代码与行业属性代码组合编码的方法，前者称为要素属性的“主码”，后者称为要素属性的“辅码”。主码在前，辅码在后。主码采用10位定长数字码，不足10位用“0”补齐，编码方法与要素类编码方法相同。辅码采用不定长代码，其编码方法和码长、数据类型和属性特征的域值遵循行业属性的编码规则。4.2地理编码组成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。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。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《城市地理要素——城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则》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，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。（2）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，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3-4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：A：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；段名序号等4.3代码的使用与扩充、细分原则4.1代码的使用a)在地理信息系统建设时，宜按照国家已经设定的标准和规范建立统一的数据系统和编码体系；并宜按照要素类代码的分类体系组织要素目录。b)在进行多源地理信息整合时，应按照本标准的分类对参与整合的信息进行统一组织。4.3代码的使用与扩充、细分原则4.2要素类及其代码的扩充、细分规则a)要素类的门类、亚门类、大类和国家标准规范中已经列出的中类的名称与代码不应扩充；中类和小类可以扩充；并可以在中类下进一步细分小类，但码位长度不能扩充。b)细分后的小类应当归入相应的中类中，且具有向上递归的唯一性。c)扩充后的要素类的代码应具有唯一性，不得与已有代码重复。五、地理信息分类与编码实例课堂分组讨论:环资校园基础地理信息分类与编码1、确定环资校园基础地理信息分类与编码的目标；2、确定环资校园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。