《GIS數(shù)據(jù)的采集管理和分析方法52》課件

1、第三講GIS數(shù)據(jù)的采集、管理和分析方法第1頁，共52頁。GIS數(shù)據(jù)來源GIS數(shù)據(jù)來源包括地圖、遙感圖像、測量數(shù)據(jù)、調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。有兩種形式：一種是記錄在電子介質(zhì)上（如電子地圖），另一種是記錄在非電子介質(zhì)上（如紙質(zhì)地圖）。對非電子形式的數(shù)據(jù)需要通過數(shù)字化方式輸入到GIS系統(tǒng)中。第2頁，共52頁。地圖各種類型的地圖是GIS的最主要信息源。但在使用地圖時需要注意幾個問題：地圖的成圖時間地圖的比例尺地圖的投影地圖的坐標系第3頁，共52頁。遙感圖像在GIS中，遙感圖像有兩個作用：一是作為背景圖像，顯示研究區(qū)域的綜合信息；二是用于采集或更新數(shù)據(jù)。遙感圖像分航天遙感圖像和航空遙感圖像。第4頁，共52頁。T

2、M圖像第5頁，共52頁。IKONOS圖像第6頁，共52頁。測量數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的測量工具，如三角架、標尺、羅盤、平板儀、坡度儀、皮尺等，測量結(jié)果往往需要記錄在紙上。以全球定位儀、激光測距儀、全站儀等為代表的現(xiàn)代測量工具正逐步取代傳統(tǒng)的測量工具。全球定位系統(tǒng)、激光測距儀、全站儀等可直接與數(shù)據(jù)記錄儀連接，將所測得的大量位置、距離和方位數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)記錄儀中，也可與電腦連接直接存儲到電腦中第7頁，共52頁。其它數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)實景照片多媒體第8頁，共52頁。數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入方式手工輸入數(shù)字化儀輸入掃描輸入掃描跟蹤輸入第9頁，共52頁。手工輸入通過鍵盤輸入方式輸入。大多數(shù)屬性數(shù)據(jù)通過手工方式輸入，圖形數(shù)據(jù)也可以先

3、進行編碼，然后通過鍵盤輸入。第10頁，共52頁。掃描輸入利用掃描儀掃描輸入，得到的是柵格數(shù)據(jù)，有兩種掃描方式：滾筒式和平板式。在掃描過程涉及兩個參數(shù)：分辨率和顏色數(shù)。分辨率DPI（Dot Per Inch):每英寸點數(shù)。顏色數(shù)1 bit: 黑白兩色 4 bit ：16色8 bit ：256色 32 bit ：232色第11頁，共52頁。數(shù)字化儀輸入把所要數(shù)字化的地圖放置在數(shù)字化板上，當鼠標在數(shù)字化板上移動時，通過感應(yīng)裝置可以記錄鼠標的位置。在數(shù)字化前，先要定義控制點的坐標。第12頁，共52頁。第13頁，共52頁。確定輸入內(nèi)容（按要素分層輸入）確定數(shù)字化精度（采樣間隔大?。┑?4頁，共52頁。

4、不夠 過多 合適 選擇特征點數(shù)字化，避免采樣點不夠或過多（不夠會降低數(shù)據(jù)精度，過多則增加數(shù)據(jù)量及數(shù)字化工作量。第15頁，共52頁。掃描跟蹤數(shù)字化掃描跟蹤數(shù)字化也稱屏幕數(shù)字化，首先掃描地圖產(chǎn)生柵格數(shù)據(jù)并在屏幕上顯示，然后通過屏幕數(shù)字化軟件跟蹤數(shù)字化，產(chǎn)生矢量數(shù)據(jù)，是目前常用的數(shù)字化方法。第16頁，共52頁。第17頁，共52頁?？臻g數(shù)據(jù)的編輯與處理誤差或錯誤檢查與編輯投影變換坐標系變換第18頁，共52頁。誤差或錯誤檢查與編輯矢量數(shù)字化是一項很費事的工作，一個系統(tǒng)的開發(fā)往往需要75%的時間化在數(shù)字化工作上。在數(shù)字化過程中，不可避免地會產(chǎn)生誤差，包括位置誤差、遺漏、多余等，需要通過數(shù)據(jù)編輯加以修正，此

5、外，空間數(shù)據(jù)更新也需要數(shù)據(jù)編輯。第19頁，共52頁。Moving a point (vertex)Splitting a lineIntersectionMerging linesLine ALine B第20頁，共52頁。Moving a point (vertex)Splitting a polygonPolygon APolygon B第21頁，共52頁。Using a boundaryMerging polygons第22頁，共52頁。Creating an island第23頁，共52頁。投影變換ArcView 3.2新增地圖投影變換模塊（擴展模塊），利用該模塊可以對地圖的投影進行變

6、換，包括坐標系（大地坐標和投影坐標）和投影類型。第24頁，共52頁?？臻g數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制評價空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量包括以下幾方面內(nèi)容：數(shù)據(jù)位置精度數(shù)據(jù)屬性精度數(shù)據(jù)時間精度數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)邏輯一致性數(shù)據(jù)文檔第25頁，共52頁。提高數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法盡可能使用可靠的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的預(yù)處理提高數(shù)字化操作人員的素質(zhì)選用精度高的數(shù)字化設(shè)備數(shù)據(jù)精度檢查關(guān)鍵是制定數(shù)據(jù)質(zhì)量標準并嚴格按標準實施第26頁，共52頁。空間信息分析疊置分析網(wǎng)絡(luò)分析緩沖區(qū)分析地形分析第27頁，共52頁。疊置分析為確定空間實體之間的空間關(guān)系，可以將不同數(shù)據(jù)層的特征進行疊加，從而產(chǎn)生具有新特征的數(shù)據(jù)層。第28頁，共52頁。 土地利用圖 土壤圖 疊置圖疊置AB

7、12A_2A_1B_1B_2第29頁，共52頁。網(wǎng)絡(luò)分析確定最佳路徑確定最近設(shè)施確定服務(wù)范圍第30頁，共52頁。確定最佳路徑第31頁，共52頁。緩沖區(qū)分析在點、線、面空間實體周圍建立一定寬度范圍的緩沖多邊形。第32頁，共52頁。點緩沖線緩沖面緩沖第33頁，共52頁。第34頁，共52頁。地形分析坡度和坡向產(chǎn)生視線圖通視性集水范圍土石方量估計提取等高線第35頁，共52頁。坡度和坡向分析坡向圖數(shù)字高程模型坡度圖第36頁，共52頁。三維立體圖第37頁，共52頁。通視性分析第38頁，共52頁。提取等高線第39頁，共52頁。第四講GIS前言技術(shù)第40頁，共52頁。網(wǎng)絡(luò)GIS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將使空間數(shù)據(jù)庫以分

8、布式的方式存在，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、出版、獲取和查詢GIS數(shù)據(jù)，直接在網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)的各類空間操作，使用網(wǎng)絡(luò)提供的各類模型進行模擬。目前國內(nèi)外已有很多網(wǎng)站建有網(wǎng)絡(luò)GIS（Web GIS）第41頁，共52頁。第42頁，共52頁。第43頁，共52頁。開放式GIS開放式GIS也稱Open GIS，是指按一定的規(guī)范開發(fā)出的地理信息系統(tǒng)。開放式GIS使不同的地理信息系統(tǒng)軟件具有良好的互操作性，實現(xiàn)異構(gòu)分布數(shù)據(jù)庫信息共享。1996年在美國成立的開放地理信息聯(lián)合會主要研究和建立開放式地理數(shù)據(jù)交互操作規(guī)程。第44頁，共52頁。虛擬現(xiàn)實GIS虛擬現(xiàn)實GIS是GIS與虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality）

9、的結(jié)合，也稱為VR GIS。虛擬現(xiàn)實GIS不僅支持數(shù)據(jù)和過程的三維表示，而且能使用戶走進視聽效果逼真的虛擬世界，為人類觀察自然，欣賞景觀，了解實體提供身臨其境的感覺。第45頁，共52頁。第46頁，共52頁。多媒體GIS多媒體GIS是以形象化的、可觸摸的甚至聲控對話的人機界面來操縱信息處理，并以聲、像、圖、文、通訊等直觀的方式表達和感知信息。第47頁，共52頁。3S技術(shù)一體化GIS與RS（遙感）、GPS（全球定位系統(tǒng)）的結(jié)合將使GIS發(fā)揮更大的作用。RS為GIS提供及時的空間分布信息，GPS把野外的跟蹤、觀測的位置信息實時傳輸?shù)降乩硇畔⑾到y(tǒng)中。第48頁，共52頁。第49頁，共52頁。第50頁，共52頁。時態(tài)GIS時態(tài)GIS是指在反映要素的三維空間分布特征外，還能反映要素的時間變化信息（第四維），如某塊宗地在不同時期的所有權(quán)。時態(tài)GIS的組織核心是時空數(shù)據(jù)庫，其概念基礎(chǔ)是時空數(shù)據(jù)模型。第51頁，共52頁。組件式G