今天給各位分享gis地圖大數(shù)據(jù)分析的知識，其中也會對GIS與大數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！
目錄一覽：
- 1、什么是GIS？
- 2、五分鐘學(xué)GIS _ 大數(shù)據(jù)之分布式空間分析服務(wù)
- 3、基于手機(jī)信令的大數(shù)據(jù)分析教程（六）——GIS中投影坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
什么是GIS？
GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng) (GIS, Geographic Information System) 是一種基于計算機(jī)的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。
地理信息系統(tǒng)是隨著地理科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的一個學(xué)科。在計算機(jī)發(fā)展史上，在計算機(jī)發(fā)展史上，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)（CAD）的出現(xiàn)使人們可以用計算機(jī)處理象圖形這樣的數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)的標(biāo)志之一就是圖形元素有明確的位置坐標(biāo)，不同圖形之間有各種各樣的拓?fù)潢P(guān)系。簡單地說，拓?fù)潢P(guān)系指圖形元素之間的空間位置和連接關(guān)系。簡單的圖形元素如點、線、多邊形等；點有坐標(biāo)（x, y）；線可以看成由無數(shù)點組成，線的位置就可以表示為一系列坐標(biāo)對（x1, y1），（x2, y2），……（xn, yn）；平面上的多邊形可以認(rèn)為是由閉合曲線形成范圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關(guān)系，如一個點在一條線上或在一個多邊形內(nèi)，一條線穿過一個多邊形等等。在實際應(yīng)用中，一個地理信息系統(tǒng)要管理非常多、非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可能有幾萬個多邊形，幾萬條線，上萬個點，還要計算和管理它們之間的各種復(fù)雜的空間關(guān)系……。
地理信息系統(tǒng)是將計算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)管理人員組織而成的對任一形式的地理信息進(jìn)行高效獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示的集成。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區(qū)管理、教育、能源等幾乎所有的行業(yè)，并正在走進(jìn)人們?nèi)粘５墓ぷ鳌W(xué)習(xí)和生活中。
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地理信息系統(tǒng)的主要計算機(jī)硬件是工作站和微機(jī)。 地理信息系統(tǒng)的主要計算機(jī)操作系統(tǒng)軟件是UNIX、Windows9X、Windows NT、Windows2000、Macintosh等。
地理信息系統(tǒng)的主要計算機(jī)應(yīng)用軟件是ARC/INFO、MGE、GeoMedia、GenaMap、MapInfo、AutoDesk Map、ArcView、MapObjects、MapX、Maptitude、MapGIS、GeoStar、MapEngine等。
地理信息系統(tǒng)的主要基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)比例尺為1:400萬、1:100萬、1:25萬、1:5萬、1:1萬、1:2000、1:1000和1:500等；基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)種類為數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字柵格圖（DRG）、數(shù)字正射影象圖（DOQ）和數(shù)字高程模型（DEM）等。
GIS 地理信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)
GIS與其他幾種信息系統(tǒng)密切相關(guān)，但由于其處理和分析地理數(shù)據(jù)的能力使其與它們相區(qū)別。盡管沒有什么硬性的和快速的規(guī)則來給這些信息系統(tǒng)分類，但下面的討論可以幫助區(qū)分GIS和桌面制圖、計算機(jī)輔助設(shè)計CAD、遙感、DBMS、以及GPS技術(shù)。
桌面制圖
桌面制圖系統(tǒng)用地圖來組織數(shù)據(jù)和用戶交互。這種系統(tǒng)的主要目的是產(chǎn)生地圖：地圖就是數(shù)據(jù)庫。大多數(shù)桌面制圖系統(tǒng)只有及其有限的數(shù)據(jù)管理、空間分析以及個性化能力。桌面制圖系統(tǒng)在桌面計算機(jī)上進(jìn)行操作，例如PC機(jī)，Macintosh以及小型UNIX工作站。
計算機(jī)輔助設(shè)計CAD
計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)促進(jìn)了產(chǎn)生建筑物和基本建設(shè)的設(shè)計和規(guī)劃。這種設(shè)計需要裝配固有特征的組件來產(chǎn)生整個結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)需要一些規(guī)則來指明如何裝配這些部件，并具有非常有限的分析能力。CAD系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展可以支持地圖設(shè)計，但管理和分析大型的地理數(shù)據(jù)庫的工具很有限。
遙感和GPS
遙感是一門使用傳感器對地球進(jìn)行測量的科學(xué)和技術(shù)，例如，飛機(jī)上的照相機(jī)，全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器，或其他設(shè)備。這些傳感器以圖象的格式收集數(shù)據(jù)，并為利用、分析和可視化這些圖象提供專門的功能。由于它缺乏強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)管理和分析作用，所以不能叫作真正的GIS。
DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)專門研究如何存儲和管理所有類型的數(shù)據(jù)，其中包括地理數(shù)據(jù)。DBMS使存儲和查找數(shù)據(jù)更優(yōu)化，許多GIS為此而依靠它。相對于GIS而言，它們沒有分析和可視化的工具。
五分鐘學(xué)GIS _ 大數(shù)據(jù)之分布式空間分析服務(wù)
分布式空間分析服務(wù)是什么
? 分布式空間分析服務(wù)是SuperMap iServer 9D中新增的一個擴(kuò)展模塊，其利用Spark分布式計算方式，對超大體量的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析。可接入分布式存儲的地理數(shù)據(jù)，如 HDFS（Hadoop Distributed File System，Hadoop 分布式文件系統(tǒng)）存儲的數(shù)據(jù)、iServer DataStore 中存儲的關(guān)系型數(shù)據(jù)、以及 UDB 中存儲的點線面數(shù)據(jù)。其提供強(qiáng)大的空間分析能力，例如大數(shù)據(jù)的地圖出圖、分析與管理。所有功能提供 REST API，方便開發(fā)與擴(kuò)展。
優(yōu)點
性能非常高
?分布式空間分析服務(wù)利用Spark分布式計算方式，將一個分析任務(wù)分解為多個子任務(wù)，最終通過分布式計算快速得到結(jié)果（如下圖）。
適用的場景
1.傳統(tǒng)空間分析處理時間長，想要大幅度提高處理效率。
例如：某項目中，2261萬條紀(jì)錄面（68.3GB大小）與3502平方公里的不規(guī)則面疊加分析，傳統(tǒng)分析（機(jī)器：32核CPU，64GB內(nèi)存）需要42.5分鐘，而采用分布式計算模式（機(jī)器：4臺4核CPU，16G內(nèi)存機(jī)器）只需2.1分鐘，性能提升20倍。
2.傳統(tǒng)方式處理不了的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
例如：10億點和1000W個面進(jìn)行聚合，使用傳統(tǒng)模式處理不了這種級別的數(shù)據(jù)。
3.項目適應(yīng)未來技術(shù)趨勢，即對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲，分布式計算，實時數(shù)據(jù)處理，非結(jié)構(gòu)化存儲等。
GIS
SuperMap iServer 9D采用4節(jié)點集群方式，每節(jié)點配置32G、4Core，采用A+B數(shù)據(jù)方式，進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的空間分析（點聚合分析功能）：
基于手機(jī)信令的大數(shù)據(jù)分析教程（六）——GIS中投影坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
本節(jié)重點：地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系的原理，GIS中地理與投影坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換問題
地理坐標(biāo)系使用三維球面來定義地球上的位置。GCS中經(jīng)度和緯度值以十進(jìn)制度為單位或以度、分和秒 (DMS) 為單位進(jìn)行測量。
我國常見的GCS：
地理坐標(biāo)系是基于 經(jīng)緯度 的，經(jīng)緯度本身不帶單位，度分秒僅僅是一個進(jìn)制。
那么如何建立一個新的坐標(biāo)系使得地圖分析、空間分析得以定量計算？
PCS——投影坐標(biāo)系就誕生了。
將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)的過程稱為投影。
我國的6種常用投影方式：
·高斯克呂格（Gauss Kruger）投影=橫軸墨卡托（Transverse Mercator）投影
·墨卡托（Mercator）投影
·通用橫軸墨卡托（UTM）投影
·Lambert投影
·Albers投影
·Web Mercator（ *** 墨卡托）投影
PCS是基于存在的GCS的，沒有GCS，就無從談PCS。PCS是GCS上的地物投射到具體投影面的一種結(jié)果。即：PCS=GCS+投影方式
我們得到的數(shù)據(jù)文件的地理坐標(biāo)一般都是GCS_WGS_1984。如果某一數(shù)據(jù)集的坐標(biāo)系未知或不正確，可以使用定義坐標(biāo)系統(tǒng)的工具來指定正確的坐標(biāo)系，使用此工具前，必須已獲知該數(shù)據(jù)集的正確坐標(biāo)系。
這里我以之前做的西安職住分布數(shù)據(jù)為例，打開ArcMap，拖入shp數(shù)據(jù)
目前看來這個圖是有點扁扁的，在目錄中該shp數(shù)據(jù)上右鍵——屬性——XY坐標(biāo)系
可以看到當(dāng)前已經(jīng)定義過的地理坐標(biāo)系：GCS_WGS_1984
鼠標(biāo)在地圖上移動時，可以看到右下角顯示該點的經(jīng)緯度
如果我們只是為了顯示或出圖效果，可以直接在圖層上右鍵——屬性——坐標(biāo)系
選擇該數(shù)據(jù)框的投影坐標(biāo)系
But（手動劃重點），如果在數(shù)據(jù)的屬性頁的XY坐標(biāo)系選項卡，或者圖層數(shù)據(jù)框的XY坐標(biāo)系選項卡中修改GCS，這僅僅是改個名，坐標(biāo)值還是原來的坐標(biāo)系上的，也就是換湯不換藥。只有用投影的 *** ，才是真正的坐標(biāo)仿射變換到新的坐標(biāo)系，使之更改數(shù)值，形成在新的坐標(biāo)系下的新坐標(biāo)值。
注意 需要進(jìn)行有關(guān)帶單位的具體數(shù)值的操作時，例如測量距離、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)格分析等，必須要轉(zhuǎn)換成正確的投影坐標(biāo)系，才能進(jìn)行計算
系統(tǒng)工具箱——數(shù)據(jù)管理——投影與變換——投影
（若同時投影多個shp，選擇“批量投影”。若數(shù)據(jù)為柵格文件，選擇“投影柵格”）
（這一步也可以直接在搜索欄中搜索工具“投影”即可）
注意 是“投影”，不要選成“定義投影”。定義投影 只是變換投影信息，不改變它是投影坐標(biāo)系的本質(zhì)，即對原來沒有投影或者投影是錯誤的矢量/影像進(jìn)行投影，就是添加一個正確的投影，從其作用等于在catalog中直接對矢量/影像右擊進(jìn)行投影信息的改變。
設(shè)置如下：
其中輸出坐標(biāo)系——投影坐標(biāo)系——UTM——WGS 1984——Northern Hemisphere——WGS 1984 UTM Zone 49N
（這里WGS 1984 UTM Zone 49N意思就是：在WGS 1984的GCS下進(jìn)行UTM投影在第49分度帶上，過后解釋一下為什么選擇49N）
轉(zhuǎn)換成功后，再打開新數(shù)據(jù)的屬性，發(fā)現(xiàn)除了原地理坐標(biāo)系以外，還多了我們設(shè)置的當(dāng)前投影坐標(biāo)系
這時再在圖層上右鍵設(shè)置同樣的投影坐標(biāo)系，地圖看起來正常了，這才是正確流程
這里我們選擇的是UTM投影方式，選擇哪個帶根據(jù)下圖判斷
網(wǎng)上查到西安經(jīng)度為東經(jīng)107.40度～109.49度，UTM Zone在48-49之間，這里我就取49了
其他城市同理
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