地理信息系統(tǒng)gis第4章GIS數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理

1、 空間信息的獲取是一個空間信息系統(tǒng)建設(shè)的首要任務(wù)?？臻g信息的獲取是一個空間信息系統(tǒng)建設(shè)的首要任務(wù)。一個空間信息系統(tǒng)建設(shè)，一個空間信息系統(tǒng)建設(shè)，7070以上的工作（費用）將花費在以上的工作（費用）將花費在空間信息的獲取上面?？臻g信息的獲取上面?，F(xiàn)實世界現(xiàn)實世界文字報告、文字報告、遙感圖象遙感圖象等等數(shù)字化儀數(shù)字化儀掃描儀掃描儀解析測圖儀解析測圖儀鍵盤鍵盤 等等編輯、接邊、分層、圖形與屬編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、加注記等性連接、加注記等空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源？數(shù)據(jù)源？如何采集和如何采集和處理？處理？數(shù)據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量如何？如何？圖4.1 數(shù)據(jù)采集與輸入流程圖SPOT 5 數(shù)據(jù)各種融合影像

2、數(shù)據(jù)各種融合影像S3S2S1P GPS空間定位測量原理 為整合各種來源的空間數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，對于數(shù)據(jù)為整合各種來源的空間數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，對于數(shù)據(jù)的分類和編碼是很重要的。的分類和編碼是很重要的。例如，空間數(shù)據(jù)的地理參照系例如，空間數(shù)據(jù)的地理參照系(地地球的形狀、坐標(biāo)系、高程系球的形狀、坐標(biāo)系、高程系)的不同，引起空間數(shù)據(jù)來源不同的不同，引起空間數(shù)據(jù)來源不同時圖幅往往不匹配，為此需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時圖幅往往不匹配，為此需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即進行投影轉(zhuǎn)換。投影轉(zhuǎn)換的方為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即進行投影轉(zhuǎn)換。投影轉(zhuǎn)換的方法有：解析變換法有：解析變換

3、(正解變換、反解變換正解變換、反解變換)、數(shù)值變換、解析和、數(shù)值變換、解析和數(shù)值變換。目前，大多數(shù)數(shù)值變換。目前，大多數(shù)GIS軟件是采用正解變換法來完成軟件是采用正解變換法來完成不同投影之間的轉(zhuǎn)換，并直接在不同投影之間的轉(zhuǎn)換，并直接在GIS軟件中提供常見投影之軟件中提供常見投影之間的轉(zhuǎn)換。間的轉(zhuǎn)換。圖圖4.2 現(xiàn)實世界和圖層劃分現(xiàn)實世界和圖層劃分圖圖4.3 USGC數(shù)字線劃圖數(shù)字線劃圖形標(biāo)準(zhǔn)形標(biāo)準(zhǔn)采用采用的代碼結(jié)構(gòu)的代碼結(jié)構(gòu)圖圖4.4 代碼結(jié)構(gòu)和標(biāo)識碼示意圖代碼結(jié)構(gòu)和標(biāo)識碼示意圖圖圖4.5 柵格量化過程柵格量化過程注意：不管采用何方式采集數(shù)據(jù)，為了適應(yīng)空間分析，都應(yīng)注意以下幾點：（1）采集精度

4、符合質(zhì)量控制的要求。（2）采點密度應(yīng)合理。（3）實體采集要精確（如：點狀要素應(yīng)采集符號的幾何中心點或定位點；線狀要素應(yīng)沿中軸線采集；面狀要素應(yīng)采集多邊形邊界和標(biāo)識點，邊線應(yīng)嚴格閉合）。圖圖4.6空間數(shù)據(jù)與屬空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的綜合體性數(shù)據(jù)的綜合體注意：注意： 目前目前GIS的地物屬性數(shù)據(jù)庫大多是以傳統(tǒng)的關(guān)系的地物屬性數(shù)據(jù)庫大多是以傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的。數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的?；趯傩缘幕趯傩缘腉IS查詢可以通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫的查詢可以通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫的SQL語言進行查詢。語言進行查詢。地物的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)雖是分開存儲的，但地物的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)雖是分開存儲的，但圖形和屬性之間的關(guān)聯(lián)是通過目標(biāo)的圖

5、形和屬性之間的關(guān)聯(lián)是通過目標(biāo)的ID碼，通過碼，通過SQL語言進行操作查詢數(shù)據(jù)庫。語言進行操作查詢數(shù)據(jù)庫。nyxM22pVVXXvx統(tǒng)計值理論值YYv統(tǒng)計值理論值y 仿射變換是GIS數(shù)據(jù)處理中使用最多的一種幾何糾正方法。它的主要特性為：同時考慮到x和y方向上的變形，因此糾正后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)在不同方向上的長度比將發(fā)生變化。 其它方法還有相似變換和二次變換等。 經(jīng)過仿射變換的空間數(shù)據(jù)，其精度可用點位中誤差表示，見（4.2）式。（4.2）其中式中：n為數(shù)字化已知控制點的個數(shù)。平移X = X + TxY = Y + Ty縮放X = X * SxY = Y * Sy旋轉(zhuǎn)X = X * cos + Y * sin Y = -X * sin + Y * cos其他X = X * a1 + Y * b1 + c1Y = X * a2 + Y * b2 + c2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換簡單方法表示：投影變換圖圖4.7矢量向柵格轉(zhuǎn)換的示意矢量向柵格轉(zhuǎn)換的示意圖圖4.8 柵格向矢量轉(zhuǎn)換過程圖柵格向矢量轉(zhuǎn)換過程圖圖圖 4.9 等高線數(shù)據(jù)的壓縮等高線數(shù)據(jù)的壓縮圖圖4.10 等高線數(shù)據(jù)綜合示意等高線數(shù)據(jù)綜合示意圖圖4.11 建筑物居住區(qū)綜合示意建筑物居住區(qū)綜合示意圖圖 4.12 多源空間數(shù)據(jù)集成、加工處理及建立數(shù)據(jù)庫圖示過程多源空間數(shù)據(jù)集成、加工處理及建立數(shù)據(jù)庫圖示過程圖圖4