1、 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS空间数据采集、处理与质量控制空间数据采集、处理与质量控制 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS回顾：回顾：GIS的基本功能的基本功能数据采集：数据采集：利用各种设备和手段采集和输入数据，产生原始数据。数据编辑与处理：数据编辑与处理：对数据进行编辑、格式转换、拼接等工作，产生合格的数据。数据存储、组织与管理数据存储、组织与管理GIS特有的地理数据组织管理功能。空间查询与空间分析空间查询与空间分析空间查询空间分析数据输
2、出数据输出通过图形、表格和统计图表显示空间数据及分析结果。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS回顾：回顾：GIS软件构成软件构成空间数据输入空间数据输入与转换与转换 空间数据库空间数据库 管理系统管理系统 图形与属性图形与属性 数据编辑数据编辑 制图 与输出 空间查询与分析 GIS Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS空间数据采集、处理和质量控制空间数据采集、处理和质量控制现实世界现实世界文字报告、文字报告、遥感图象遥感图象等等数字化仪数字化仪扫描仪扫
3、描仪解析测图仪解析测图仪键盘键盘 等等编辑、接边、分层、图形与编辑、接边、分层、图形与属性连接、加注记等属性连接、加注记等空间数据库空间数据库数据源数据源?采集和处理采集和处理?质量如何质量如何?Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GISGISGIS的数据源：的数据源：地图数据地图数据 ，遥感数据，遥感数据，文本数据，统计数据文本数据，统计数据 实测数据，多媒体数据，已有系统的数据实测数据，多媒体数据，已有系统的数据空间数据采集与处理：空间数据采集与处理：将现有的上述类型数据转换成将现有的上述类型数据转换成GISGIS可以处理与
4、接收可以处理与接收的的数字形式，通常要经过数字形式，通常要经过验证、修改、编辑验证、修改、编辑等处理。等处理。空间数据采集、处理和质量控制空间数据采集、处理和质量控制 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS GISGIS的数据质量是指的数据质量是指GISGIS中空间数据中空间数据(几何数据和属性几何数据和属性数据数据)的的可靠性可靠性，通常用空间数据的，通常用空间数据的误差误差来度量。来度量。误差误差是指数据与真值的偏离。是指数据与真值的偏离。研究研究GISGIS数据质量对于数据质量对于评定评定GISGIS的算法的算法、减少
5、减少GISGIS设计设计与开发的盲目性与开发的盲目性都具有重要意义。精度越高，代价越大。都具有重要意义。精度越高，代价越大。GISGIS数据质量对数据质量对保证保证GISGIS产品的可靠性产品的可靠性有重要意义。有重要意义。研究研究GISGIS数据质量的目的和意义：数据质量的目的和意义：Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS三、三、空间数据质量空间数据质量一、一、空间数据采集空间数据采集二、二、空间数据处理空间数据处理空间数据采集、处理与质量控制空间数据采集、处理与质量控制 Geographical Information
6、SystemsSCAU Lectures 2010 GIS一、空间数据采集一、空间数据采集1 1 数据规范化和标准化数据规范化和标准化u统一的地理基础统一的地理基础地图投影系统、地理坐标系统和地理编码系统地图投影系统、地理坐标系统和地理编码系统u统一的分类编码原则统一的分类编码原则以明确的分类标志、统一的标准，对信息进行分类编码以明确的分类标志、统一的标准，对信息进行分类编码u数据交换格式标准数据交换格式标准 以简单实用、易于维护和交换为原则以简单实用、易于维护和交换为原则u标准的数据采集技术规程标准的数据采集技术规程图形数据采集技术规程、摄影测量数据采集技术规程图形数据采集技术规程、摄影测量
7、数据采集技术规程 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS2 2 空间图形数据的采集空间图形数据的采集野外测量：大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统特 点：精度高、效率较低适合范围：小范围GIS数据采集或局部数据更新各种定位设备 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.手工方式手工方式2.手扶跟踪化数字方式3.扫描方式4.影像处理和信息提取方式5.数据通讯方式通过手工在计算机终端上输入数据，主要是键盘输入。主要用于属性数据的输入。2.1 数据采集方式数据采
8、集方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.手工方式2.手扶跟踪化数字方式手扶跟踪化数字方式3.扫描方式4.影像处理和信息提取方式5.数据通讯方式手扶跟踪数字化仪是一种图形数字化设备生成矢量数据2.1 数据采集方式数据采集方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS数字化仪数字化仪2.1 数据采集方式数据采集方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.手工方式2.手扶跟踪化数字
9、方式3.扫描方式扫描方式4.影像处理和信息提取方式5.数据通讯方式扫描仪是一种图形、图象输入设备，可以快速地将图形、图象输入计算机系统，是目前发展最快的数字化设备生成栅格数据。2.1 数据采集方式数据采集方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS小型扫描仪小型扫描仪工程扫描仪工程扫描仪2.1 数据采集方式数据采集方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS2.1 数据采集方式数据采集方式1.手工方式2.手扶跟踪化数字方式3.扫描方式4.影像处理和信息提取
10、方式影像处理和信息提取方式5.数据通讯方式从遥感影像上直接提取专题信息。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS2.1 数据采集方式数据采集方式1.手工方式2.手扶跟踪化数字方式3.扫描方式4.影像处理和信息提取方式5.数据通讯方式数据通讯方式联网方式下，信息系统内部各子系统之间以及与其它信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能1.1.图形数字化图形数字化2.数据的编辑3.拓
11、扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立驱动数字化仪、扫描仪等数字化设备。对影像、图形、数字等多种形式、多方来源的信息实现自动、半自动或人工的数字化，建立空间数据库。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.图形数字化2.2.数据的编辑数据的编辑3.拓扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立数据查询修改更新图形分割与拼接图形缩放比例尺转换2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.图形
12、数字化2.数据的编辑3.3.拓扑关系生成拓扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立大多数GIS系统都采用基于拓扑结构模型的GIS数据库，一些系统具有拓扑关系的自动生成功能，由矢量数据自动生成多边形，并根据相应的多边形内部点文件，生成多边形边界的左右多边形信息并识别岛状多边形，大大减少了编辑工作量。2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.图形数字化2.数据的编辑3.拓扑关系生成4.4.基本量算基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立1质心量算 对地理分布变化的跟踪；
13、计算目标物对周围地区的经济辐射范围。例如，应用质心量测分析人口变迁、经济增长级等。2几何量算 自动快速的计算三维目标的表面积、体积，各类多边形的的周长、面积，各类线段的曲率、方向，以及点状物体的坐标等。如公路、铁路线的长度，各种土地类型的面积量算，道路设计中的土石方量算等。2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.图形数字化2.数据的编辑3.拓扑关系生成4.基本量算5.5.数据结构转换数据结构转换6.地理数据库建立矢量数据-栅格数据栅格数据-矢量数据二值化细化填充空隙矢量追踪矢量数据
14、2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1.图形数字化2.数据的编辑3.拓扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.6.地理数据库建立地理数据库建立地理数据库四种方式:1.全部采用文件管理 2.文件结合关系数据库管理 3.全部采用关系数据库管理 4.重新设计具有空间数据和属性数据管理和分析功能的数据库系统（OODBMS）2.2 数据采集系统功能数据采集系统功能 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS（1 1）手扶跟踪
15、数字化）手扶跟踪数字化（2 2）扫描矢量化（屏幕跟踪矢量化）扫描矢量化（屏幕跟踪矢量化）2.3 地图数字化地图数字化 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS数字化仪示意图 底座底座感应板感应板定标器定标器手扶跟踪数字化方法手扶跟踪数字化方法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS有效区域手扶跟踪数字化方法手扶跟踪数字化方法数字化仪板面组成示意图数字化仪板面组成示意图 Geographical Information SystemsSCAU Lectures
16、 2010 GIS1点方式点方式 每次定标器的键被按下，感应板发送一对坐标数据到计算机。2开关流方式开关流方式 在定标器上，每按下一次键，即将一组坐标数据发送到计算机。当用数字化来输入一条连续曲线是很有效。3连续流方式连续流方式 不论定标器的键是否按下，数字化仪每个一定的时间就向计算机发送坐标数据，即是不可控的。4增量方式增量方式 当定标器在感应板上移动某个距离，数字化仪就发送一对绝对坐标数据。数字化仪的工作方式数字化仪的工作方式操作方式操作方式手扶跟踪数字化方法手扶跟踪数字化方法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1A
17、SC格式格式 2二进制输出格式二进制输出格式数字化仪的工作方式数字化仪的工作方式输出格式输出格式手扶跟踪数字化方法手扶跟踪数字化方法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地图数字化的操作步骤地图数字化的操作步骤准备准备设置设置数字化数字化固定地图固定地图设置投影方式设置投影方式设置控制点设置控制点处理误差处理误差设置定标器按键设置定标器按键地图分幅地图分幅手扶跟踪数字化方法手扶跟踪数字化方法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地图数字化的操作步骤地图
18、数字化的操作步骤图像配准图像配准数字化数字化屏幕数字化方法屏幕数字化方法地图分层地图分层描图描图设置控制点设置控制点设置投影方式设置投影方式 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS扫描矢量化处理流程扫描扫描转换转换拼接子拼接子图块图块裁剪裁剪地图地图屏屏幕幕跟跟踪踪矢矢量量化化矢量图合矢量图合成、接边成、接边矢量图矢量图编辑编辑纸纸质质地地图图空间空间数据库数据库 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS屏幕跟踪矢量化流程准备扫描图像准备扫描图像栅格图像配准
19、栅格图像配准新建数字化图层新建数字化图层屏幕跟踪矢量化地图屏幕跟踪矢量化地图选择投影和单位选择投影和单位输入控制点输入控制点编辑控制点编辑控制点 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS二值化细化矢量化冗余去除断线修复要素提取符号识别属性赋值地图扫描数据处理地图扫描数据处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS 包括各类包括各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录野外调查的原始记录等，如人口数据、经济数
20、据、土壤等，如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据。成份、环境数据。对于要对于要输入属性库的属性数据输入属性库的属性数据，通过键盘直接键入，通过键盘直接键入或文件、表格、数据库导入。或文件、表格、数据库导入。对于要对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数的属性数据据，则必须进行，则必须进行编码输入编码输入。3 3 空间属性数据的采集空间属性数据的采集 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS属性数据的编码属性数据的编码编码原则编码原则 系统性和科学性系统性和科学性：满足所涉及学科的科学分类方
21、法，能反映出同一类型满足所涉及学科的科学分类方法，能反映出同一类型中不同的级别特点。中不同的级别特点。一致性：一致性：对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。标准化和通用性：标准化和通用性：有国家或行业标准的要按标准进行，没有标准的必须有国家或行业标准的要按标准进行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化考虑在有可能的条件下实现标准化。简捷性：简捷性：在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量载负最大的信息量。载负最大的信息量。可扩展性：可扩展性：编码的设置应留有扩展的余
22、地，避免新对象的出现而使原编编码的设置应留有扩展的余地，避免新对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。码系统失效、造成编码错乱现象。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS属性数据的编码属性数据的编码编码内容编码内容 登记部分：用来标识属性数据的序号，可以是简单的连用来标识属性数据的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码；续编号，也可划分不同层次进行顺序编码；分类部分：用来标识属性的地理特征，可采用多位代码：用来标识属性的地理特征，可采用多位代码反映多种特征；反映多种特征；控制部分：用来通过一定的查错
23、算法，检查在编码、录用来通过一定的查错算法，检查在编码、录入和传输中的错误，在属性数据量较大情况下具有重要入和传输中的错误，在属性数据量较大情况下具有重要意义。意义。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS属性数据的编码属性数据的编码编码方法编码方法 层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码，它的优是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的类别，代码结构有严格的隶属关系。点是能明确表示出分类对象的类别，代码结构有严格的隶属关系。耕地耕地71园地园地 72林地林
24、地 73牧草地牧草地74居民点及公矿用地居民点及公矿用地 75交通用地交通用地75水域水域 76未利用地未利用地 77土地利用类型土地利用类型7有林地有林地 731灌木地灌木地 732疏林地疏林地733迹地迹地 735针叶树疏林地针叶树疏林地7331阔叶树疏林地阔叶树疏林地7332未成林林地未成林林地734 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS属性数据的编码属性数据的编码编码方法编码方法多源分类编码法：对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进行编码，对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进行编码，各
25、位数字代码之间并没有隶属关系。各位数字代码之间并没有隶属关系。标 志 编 号 分 类123平原河过渡河山地河123常年河时令河消失河12通航河不通航河 123456树状河平行河筛状河辐射河扇形河迷宫河1234567主要河流 一级支 流 二级 三级 四级 五级 六级 七级12345河长：一组 1公里以下 二组 2公里以下 三组 5公里以下 四组10公里以下 五组10公里以上12345678河宽：一组 510 米 二组 1020 米 三组 2030 米 四组 3060 米 五组 60120米 六组120300米 七组300500米 八组500米以上1234567河流间的最短距离50米 50 100
26、 米100 200 米200 400 米400 500 米500 1000米10002000米 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS扫描矢量化处理流程扫描扫描转换转换拼接子拼接子图块图块裁剪裁剪地图地图屏屏幕幕跟跟踪踪矢矢量量化化矢量图合矢量图合成、接边成、接边矢量图矢量图编辑编辑纸纸质质地地图图空间空间数据库数据库一、空间数据采集一、空间数据采集 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS屏幕跟踪矢量化流程准备扫描图像准备扫描图像栅格图像配准栅格图像配准新
27、建数字化图层新建数字化图层屏幕跟踪矢量化地图屏幕跟踪矢量化地图选择投影和单位选择投影和单位输入控制点输入控制点编辑控制点编辑控制点一、空间数据采集一、空间数据采集 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1 空间数据处理的概念空间数据处理的概念 对采集的各种空间数据，按照不同的方式方法对采集的各种空间数据，按照不同的方式方法对数据进行对数据进行编辑运算编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式。形成符合用户要求的数据文件格式。二、空间数据处理二、空间数据处理纠正纠正数据关系
28、数据关系数据误差数据误差变换变换格式转换格式转换投影变换投影变换整饰整饰压缩与光滑压缩与光滑建立拓扑建立拓扑裁剪与拼接裁剪与拼接 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS 平面坐标变换 空间数据的压缩处理 空间数据结构的转换 空间数据插值 数据提取2 2 空间数据处理的方法空间数据处理的方法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS平移变换平移变换 0yxP（x，y）P(x，y)xyx=x+xy=y+y空间数据处理的方法-平面坐标变换 Geographical
29、 Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS旋转变换旋转变换 yP（x，y）0 xP(x，y)x=xcos-y sin y=xsin+y cos空间数据处理的方法-平面坐标变换 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS比例变换（图形缩放比例变换（图形缩放）点可以通过对其P（x，y）坐标分别乘以各自的比例因子Sx和Sy来改变它们到坐标原点的距离。x=xSxy=ySyx=x0+(x-x0)Sx y=y0+(y-y0)Sy空间数据处理的方法-平面坐标变换 Geographical Inform
30、ation SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地图投影变换地图投影变换 当系统使用的数据来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据地图投影变换正解变换反解变换数值变换通过建立两个投影的解析关系式，直接把一种投影坐标(x,y)(x,y)变换成另一种投影的坐标(X,Y)(X,Y)空间数据处理的方法-平面坐标变换 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地图投影变换地图投影变换 当系统使用的数据来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据地
31、图投影变换正解变换反解变换数值变换由一种投影的坐标(x,y)(x,y)反解出地理坐标（,)，然后再将地理坐标代入另一种投影公式中，求出该投影下的直角坐标（X,Y)X,Y)空间数据处理的方法-平面坐标变换 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地图投影变换地图投影变换 当系统使用的数据来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据地图投影变换正解变换反解变换数值变换根据两种投影在变换区内若干同名的坐标点，采用插值法、有限差分法、待定系数法等，实现不同投影之间的转换空间数据处理的方法-平面坐标变换
32、 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS 数据压缩的数据压缩的目的目的 节省存贮空间 节省处理时间空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS数据压缩途径数据压缩途径压缩软件压缩软件:原数据信息基本不丢失而且可以大大节省存贮空间，缺点缺点是压缩后的文件必须在解压缩后才能使用；数据消冗处理数据消冗处理:原数据信息不会丢失，得到的文件可以直接使用，缺点缺点是技术要求高，工作量大，对冗余度不大的数据集合效用小；用数据子集代替数据全集用数据
33、子集代替数据全集:在规定的精度范围内,从原数据集合中抽取一个子集，缺点缺点以信息损失为代价，换取空间数据容量的缩小。空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS常见空间数据的压缩方法常见空间数据的压缩方法 曲线数据的压缩面域栅格数据的压缩 面域邻接线段的删除 特征点筛选法：特征点筛选法：筛选抽取曲线特征点，并删除全部多余点以达到节省存贮空间的目的。空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS常见空间数据的压缩
34、方法常见空间数据的压缩方法 曲线数据的压缩面域栅格数据的压缩 面域邻接线段的删除 通过压缩编码技术来消除冗余数据：链码链码游程长度编码游程长度编码块码块码四叉树编码四叉树编码空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS常见空间数据的压缩方法常见空间数据的压缩方法 曲线数据的压缩面域栅格数据的压缩 面域邻接线段的删除 数据属性的重新分类和空间图形的化简需要对数据进行压缩相邻界线的删除相邻界线的删除共同属性的合并共同属性的合并空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information
35、SystemsSCAU Lectures 2010 GIS面域邻接线段的删除面域邻接线段的删除 空间数据处理的方法-压缩处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS数据结构转换数据结构转换相同数据结构的不同组织形式转换相同数据结构的不同组织形式转换n矢量拓扑结构变换矢量拓扑结构变换n栅格数据转换栅格数据转换不同数据结构转换不同数据结构转换n矢量到栅格矢量到栅格n栅格到矢量栅格到矢量空间数据处理的方法-数据结构转换数据结构转换 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010
36、 GIS1.离散空间：空间具有跳跃特征（土地利用类型），重要变化发生在边界上，边界内的变化则是均匀的，同质的，即在各个方面都是相同的。邻近元法：以最相邻近图元的特征值表征未知图元的特征值。2.连续空间：空间具有渐变特征（地形表面），内插技术必须采用连续的空间渐变模型实现这些连续变化，可用一种平滑的数学表面加以描述。这类技术可分为整体拟合和局部拟合技术两大类。空间数据处理的方法-空间数据插值空间数据插值 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS整体拟合技术:拟合模型是由研究区域内所有采样点上的全部特征观测值建立的。通常采用的技术
37、是整体趋势面拟合。这种内插技术一般用于模拟大范围内的变化，而不能提供内插区域的局部特性 局部拟合技术则是仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值，而不受局部范围外其它点的影响。这类技术包括双线性多项式内插、样条函数、移动拟合法等等。空间数据处理的方法-空间数据插值空间数据插值 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS空间数据编辑处理的目的目的是为了消除地图数字化过程中所产生的错误，以及将数字化数据重新组织以便得到进一步处理和使用的格式。图幅拼接处理（图幅拼接处理（图幅接边）地图输入出错处理（地图输入出错处理（误差修正）地图变形处理（
38、地图变形处理（图像纠正）3 3 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS3 空间数据的编辑与处理q 空间数据编辑的必要性空间数据编辑的必要性修正数据输入错误维护数据的完整性和一致性更新地理信息q 空间数据一般性错误空间数据一般性错误数据不完整、重复空间数据位置不正确空间数据比例尺不准确空间数据变形几何和属性连接有误属性数据不完整q 错误检查主要方法错误检查主要方法叠合比较法目视检查法逻辑检查法 Geographical Information SystemsSCAU Lectures
39、2010 GIS不同图幅的连接不同图幅的连接自动、手工自动、手工 对准两幅图的一条边缘线，然对准两幅图的一条边缘线，然后再小心地调整其它线段使其取后再小心地调整其它线段使其取得连续得连续。数字化数字化边界调整边界调整3 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理边界匹配（图幅接边）Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS误差修正一般过程一般过程：设定容许值设定容许值连接接点连接接点重建拓扑关系重建拓扑关系3 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理 Geographical Information SystemsSCAU Lec
40、tures 2010 GISq 纠正原因纠正原因地图变形(均匀变形、非均匀变形）数字化中的位置移动遥感影像本身存在几何变形投影方式不同分幅扫描q 实质实质建立纠正图像与标准地图的一一对应关系q 变换方法变换方法精确方法：仿射变换、双线性变换、平方变换、立方变换等近似方法：橡皮板变换q 纠正步骤纠正步骤纠正点数据采集函数建立逐点或网格纠正图像纠正3 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS 所谓空间数据质量是指空间数据在表达所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空实体空间位置、特征和时间
41、间位置、特征和时间所能达到的所能达到的准确性、一致性、准确性、一致性、完整性完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不同和三者统一性的程度，以及数据适用于不同应用的能力。应用的能力。1 空间数据质量 空间数据质量评价空间数据质量评价 空间数据质量问题的来源空间数据质量问题的来源 数据质量控制数据质量控制三、空间数据质量三、空间数据质量 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1 1）位置（几何）精度位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的误差。2)2)属性精度属性精度：如要素分类的正确性、属性编码
42、的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。3)3)逻辑一致性逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差也会引起。2 GIS2 GIS数据质量的基本内容数据质量的基本内容 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS逻辑误差逻辑误差 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS4)4)完备性完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。5)5)现势性现势性：如数据
43、的采集时间、数据的更新时间等。6 6）不确定性：）不确定性：指某现象不能精确测得，当真值不可测或无法知道时，我们就无法确定误差，因而用不确定性取代误差。2 GIS2 GIS数据质量的基本内容数据质量的基本内容 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS3 3 空间数据质量评价空间数据质量评价q 数据情况说明（元数据）q 时间精度(现势性)q 位置精度(几何精度)q 分类精度(属性精度)q 可靠性q 逻辑的一致性、完整性q 数据采集与编码方法 Geographical Information SystemsSCAU Lecture
44、s 2010 GIS阶段阶段误差来源误差来源数据采集数据采集 实测实测误差，误差，地图制图地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥遥感数据感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）数据输入数据输入 数字化过程数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界没有明显边界引起的误差（地类界）引起的误差（地类界）数据存贮数据存贮 数字存贮数字存贮有效位有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）不能满足（由计算机字长引起
45、，单精度、双精度类型）空间精度不能满足空间精度不能满足数据操作数据操作 类别间类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）多层数据多层数据叠加叠加误差误差多边形叠加产生的多边形叠加产生的裂缝裂缝（无意义多边形）（无意义多边形）各种各种内插内插引起的误差引起的误差 数据输出数据输出比例尺比例尺误差、误差、输出设备输出设备误差、误差、媒质媒质不稳定（如图纸伸缩）不稳定（如图纸伸缩）成果使用成果使用 用户用户错误理解错误理解信息、信息、不正确不正确使用信息使用信息4 空间数据质量问题的来源和分析空间数据质量问题的来源和分析 Geographical
46、Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS5 5 数字化过程中的质量控制数字化过程中的质量控制1 1）数字化预处理工作）数字化预处理工作包括对原始地图、表格等的整理、清绘。2 2）数字化设备的选用）数字化设备的选用 根据手扶数字化仪、扫描仪等设备的分辨率和精度等有关参数的进行挑选，这些参数不应低于设计的数据精度要求。3 3）数字化对点精度数字化对点精度（准确性）（准确性）数字化时数据采集点与原始点的重合程度，一般要求对点误差小于0.1mm。Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS4 4）
47、数字化限差数字化限差 包括：采点密度（0.2mm）、接边误差（0.02mm）、接合距离(0.02mm)等。5 5）数据的精度检查）数据的精度检查 输出图与原始图之间的点位误差，一般要求对直线地物和独立地物，误差小于0.2mm，对曲线地物和水系，误差小于0.3mm，对边界模糊的要素应小于0.5mm。5 5 数字化过程中的质量控制数字化过程中的质量控制 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS其内容主要包括：其内容主要包括：（1 1）入库数据文件是否齐全、完备入库数据文件是否齐全、完备；（2 2）空间数据的地理参考系统是否正确空间
48、数据的地理参考系统是否正确，是否满足整个数据，是否满足整个数据库入库的基本要求；库入库的基本要求；（3 3）数据格式检查数据格式检查：不同软件数据格式及转换的可行性；：不同软件数据格式及转换的可行性；（4 4）空间位置的几何精度空间位置的几何精度；（5 5）空间地理特征的完整性空间地理特征的完整性：是否所有的内容均数字化，数：是否所有的内容均数字化，数据是否漏空或重叠等；据是否漏空或重叠等；6 空间数据质量的检查空间数据质量的检查 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS（6 6）空间特征表达的完整性空间特征表达的完整性：面状特征是否以面状的多边：面状特征是否以面状的多边形进行表达；形进行表达；（7 7）类型一致性检查类型一致性检查：分类、分层，线状地物是否连续，：分类、分层，线状地物是否连续，代码的一致性，矢量几何精度一致性等；代码的一致性，矢量几何精度一致性等；（8 8）拓扑一致性检查拓扑一致性检查：拓扑关系、多边形闭合关系等；：拓扑关系、多边形闭合关系等；（9 9）数据接边检查数据接边检查：同比例尺接边处理、相邻图幅要素属：同比例尺接边处理、相邻图幅要素属性及几何图形接边检查、各时期各种类型数据接边检查。性及几何图形接边检查、各时期各种类型数据接边检查。6 空间数据质量的检查空间数据质量的检查
