p3-1空間數(shù)據(jù)輸入課件

第三章空間數(shù)據(jù)采集與處理12/17/20221第三章空間數(shù)據(jù)采集與處理12/16/20221空間數(shù)據(jù)的三個特征空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，一般以坐標數(shù)據(jù)表示，例如笛卡爾坐標等。屬性特征：表示實際現(xiàn)象或特征，例如變量、級別、數(shù)量特征和名稱等等。時間特征：指現(xiàn)象或物體隨時間的變化，其變化的周期有超短期的、短期的、中期的、長期的等等。12/17/20222空間數(shù)據(jù)的三個特征空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地三個側面12/17/20223三個側面12/16/20223空間特征是GIS區(qū)別于其它的軟件的根本特征是由于地物或現(xiàn)象的空間分布所帶來通常是通過特定空間參照系下的坐標直接表達基于坐標的派生數(shù)據(jù)定量的度量信息：面積、周長、質(zhì)心、距離等定性的空間關系：拓撲關系、方位關系CB-GIS和PB-GIS12/17/20224空間特征是GIS區(qū)別于其它的軟件的根本特征12/16/202時間特征空間數(shù)據(jù)涉及時間特征的幾個方面地物的生命周期（產(chǎn)生、消亡）地物的移動（移動點）屬性的時效性相關的問題時間關系時空關系時態(tài)GIS數(shù)據(jù)模型是其關鍵（時空立方體模型等）12/17/20225時間特征空間數(shù)據(jù)涉及時間特征的幾個方面12/16/20225專題屬性特征地物所固有的，不是由于地物空間分布所帶來的特征如某地的年降雨量、土地酸緘類型、人口密度、交通流量、空氣污染程度等。這類特征在其它類型的信息系統(tǒng)中均可存儲和處理專題屬性特征通常以數(shù)字、符號、文本和圖像等形式來表示12/17/20226專題屬性特征地物所固有的，不是由于地物空間分布所帶來的特征1空間數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)12/17/20227空間數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)12/16/20227數(shù)據(jù)的測量尺度(1/2)命名(Nominal)量定性而非定量，不能進行任何算術運算，如一個城市的名字次序(Ordinal)量線性坐標上不按值的大小，而是按順序排列的數(shù)，例如，事故發(fā)生危險程度的級別由大到小被標為1，2，3，…間隔(Interval)量不參照某個固定點，而是按間隔表示相對位置的數(shù)。按間隔量測的值相互之間可以比較大小，并且它們之間的差值大小是有意義的比率(Ratio)量比率測量尺度的測量值指那些有真零值而且測量單位的間隔是相等的數(shù)據(jù)。12/17/20228數(shù)據(jù)的測量尺度(1/2)命名(Nominal)量12/16數(shù)據(jù)的測量尺度(2/2)GIS數(shù)據(jù)測量尺度示例PointLineAreaQuantitativeOrdinalQualitative51015Eachdotrepresents500personsProportionalsymbolsLargeMediumSmallQTownAirportFlowContour304050HighwayRoadStreetRoadBoundaryRiver10020PopulationdensityHighimpactLowimpactSwampDesertForrest12/17/20229數(shù)據(jù)的測量尺度(2/2)GIS數(shù)據(jù)測量尺度示例PointLi數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索硬件∶軟件∶數(shù)據(jù)=1∶2∶7汽油數(shù)據(jù)12/17/202210數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索汽油數(shù)據(jù)12/16/GIS數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)字線化數(shù)據(jù)地形測圖思想：點、線、面影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源豐富生產(chǎn)效率高直觀詳細記錄地表自然現(xiàn)象數(shù)字高程模型屬性數(shù)據(jù)是什么，判讀和考察詳細描述信息12/17/202211GIS數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)字線化數(shù)據(jù)12/16/202211數(shù)據(jù)采集任務將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料等轉換成GIS可以接受的數(shù)字形式。數(shù)據(jù)庫入庫之前進行驗證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上的一致性。不同的數(shù)據(jù)來源要用到不同的設備和方法。數(shù)據(jù)的轉換裝載數(shù)據(jù)處理：幾何糾正、圖幅拼接、拓撲生成等12/17/202212數(shù)據(jù)采集任務將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空像片、遙感圖片數(shù)數(shù)據(jù)源種類

圖形圖像數(shù)據(jù)：地圖工程圖規(guī)劃圖照片航空與遙感影像等文字數(shù)據(jù)：調(diào)查報告文件統(tǒng)計數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)野外調(diào)查的原始記錄等圖形圖像數(shù)據(jù)文字數(shù)據(jù)第一手數(shù)據(jù)第二手數(shù)據(jù)非電子數(shù)據(jù)電子數(shù)據(jù)全站儀、GPS數(shù)據(jù)地球物理、地球化學遙感數(shù)據(jù)地圖專題地圖統(tǒng)計圖表平板測量數(shù)據(jù)工程測量數(shù)據(jù)筆記航空、遙感相片人口普查社會經(jīng)濟調(diào)查各種統(tǒng)計資料已建各種數(shù)據(jù)庫GIS數(shù)據(jù)12/17/202213數(shù)據(jù)源種類圖形圖像數(shù)據(jù)：圖形圖像數(shù)據(jù)文字數(shù)據(jù)第一手數(shù)據(jù)第二地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源：是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需要的和所能用的各類型

的數(shù)據(jù)來源。1、地圖:有普通地圖和專題圖2、影像數(shù)據(jù):衛(wèi)星遙感和般空遙感圖像12/17/202214地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源：是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需普通地圖

普通地圖：以同等詳細程度表示各種自然和社會現(xiàn)象，主要內(nèi)容有水系、地貌、土質(zhì)、植被、居民地、交通線、境界線和經(jīng)濟文化要素。地形圖：主要是指國家制訂統(tǒng)一規(guī)范細則編制的國家基本比例尺地形圖，內(nèi)容較詳細。地形用等高線表示，能表示地面的實際高度和起伏特征。其它要素用規(guī)定的圖式符號表示，地形圖有嚴格的大地控制基礎，采用統(tǒng)一的投影，統(tǒng)一分幅編號。地形圖反映制圖區(qū)域，自然要素和社會要素的一般特征。地形圖最主要的作用是為GIS的圖形庫中的地圖提供基本框架.地理圖：一般地圖

12/17/202215普通地圖普通地圖：以同等詳細程度表示各種自然和社會現(xiàn)象，主專題地圖專題圖是突出表示某一種或幾種主題要素或現(xiàn)象的地圖。它不同于普通地圖的是擁有固定的用圖對象，側重某一方面，以內(nèi)容適應于專題要求為其特色，強調(diào)它的個性。分為自然地圖和社會經(jīng)濟地圖兩類。A自然圖:有地質(zhì)圖、地貌圖、水文圖、氣候圖

、土壤圖等。B社會經(jīng)濟地圖:有政區(qū)圖，人口圖，經(jīng)濟圖等。

12/17/202216專題地圖專題圖是突出表示某一種或幾種主題要素或現(xiàn)象的地圖。它影像數(shù)據(jù)來源于衛(wèi)星遙感和般空遙感，包括多平臺，多層面，多種傳感器，多時相，多光譜、多角度和多種分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)，構成多源海量數(shù)據(jù)，也是GIS最有效的數(shù)據(jù)源之一。12/17/202217影像數(shù)據(jù)來源于衛(wèi)星遙感和般空遙感，包括多平臺，多層面，多種傳地理空間與地圖

地理空間的概念:地理空間（Geo-spatial）上至大氣電離層，下至地幔莫霍面，是生命活動的場所，是我們研究的區(qū)域，一般包括地理空間定位框架及其所聯(lián)系的特征實體。

地理空間定位框架即大地測量控制，由地面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成，大地測量控制為建立所有的地理數(shù)據(jù)的坐標位置提供了一個通用參考系，利用該通用參考系可以將全國范圍使用的平面及高程坐標系與所有地理要素相連。12/17/202218地理空間與地圖地理空間的概念:12/16/202218數(shù)據(jù)源與相應設備地圖地面測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料航空、遙感文字數(shù)據(jù)多媒體坐標幾何數(shù)字化儀掃描儀攝影測量系統(tǒng)鍵盤空間數(shù)據(jù)庫編輯處理數(shù)據(jù)交換12/17/202219數(shù)據(jù)源與相應設備地圖地面測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料航空、遙感文字數(shù)據(jù)多空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集包括各類調(diào)查報告、文件、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)與野外調(diào)查的原始記錄等，如人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)、土壤成份、環(huán)境數(shù)據(jù)。對于要輸入屬性庫的屬性數(shù)據(jù)，通過鍵盤直接鍵入或文件、表格、數(shù)據(jù)庫導入。對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須進行編碼輸入。12/17/202220空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集包括各類調(diào)查報告、文件、統(tǒng)計數(shù)空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“專業(yè)數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)項目建議總表”中，將數(shù)據(jù)分為社會環(huán)境、自然環(huán)境和資源與能源三大類共14小項，并規(guī)定了每項數(shù)據(jù)的內(nèi)容及基本數(shù)據(jù)來源。12/17/202221空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則

系統(tǒng)性和科學性：滿足所涉及學科的科學分類方法，能反映出同一類型中不同的級別特點。一致性：對代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術語必須是唯一的。標準化和通用性：有國家或行業(yè)標準的要按標準進行，沒有標準的必須考慮在有可能的條件下實現(xiàn)標準化。簡捷性：在滿足國家標準的前提下、每一種編碼應該是以最小的數(shù)據(jù)量載負最大的信息量?？蓴U展性：編碼的設置應留有擴展的余地，避免新對象的出現(xiàn)而使原編碼系統(tǒng)失效、造成編碼錯亂現(xiàn)象。

12/17/202222屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則系統(tǒng)性和科學性：滿足所涉及學科的屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容

登記部分：用來標識屬性數(shù)據(jù)的序號，可以是簡單的連續(xù)編號，也可劃分不同層次進行順序編碼；分類部分：用來標識屬性的地理特征，可采用多位代碼反映多種特征；控制部分：用來通過一定的查錯算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯誤，在屬性數(shù)據(jù)量較大情況下具有重要意義。

12/17/202223屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容登記部分：用來標識屬性數(shù)據(jù)的序號屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法

層次分類編碼法：是按照分類對象的從屬和層次關系為排列順序的一種代碼，它的優(yōu)點是能明確表示出分類對象的類別，代碼結構有嚴格的隸屬關系。耕地71園地

72林地

73牧草地74居民點及公礦用地

75交通用地75水域

76未利用地

77土地利用類型7有林地

731灌木地

732疏林地733跡地

735針葉樹疏林地7331闊葉樹疏林地7332未成林林地73412/17/202224屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法層次分類編碼法：是按照分類對象的屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法多源分類編碼法：對于一個特定的分類目標，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關系。標

志

編

號

分類

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ123

平原河過渡河山地河

123

常年河時令河消失河

12

通航河不通航河

123456

樹狀河平行河篩狀河輻射河扇形河迷宮河

1234567

主〔要河〕流∶一級支

流∶二級

三級

四級

五級

六級

七級

12345

河長：一組——1公里以下

二組——2公里以下

三組——5公里以下

四組——10公里以下

五組——10公里以上

12345678

河寬：一組——5～10米

二組——10～20米

三組——20～30米

四組——30～60米

五組——60～120米

六組——120～300米

七組——300～500米

八組——500米以上

1234567

河流間的最短距離50米50～100米100～200米200～400米400～500米500～1000米1000～2000米

12345彎曲度：2.5公里彎曲

深度

寬度>40>50>50>40>50>75>25>50>75>25>50>100<25>75>15012/17/202225屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法多源分類編碼法：對于一個特定的分類空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集采集基本模式有兩種：

①將地理信息實體以x,y坐標的形式，以順時針或逆時針方法依次輸入。

②用點、線、多邊形和格網(wǎng)鄰接的方法表示地理實體。特征數(shù)碼位置點11x,y（點）線21x1,y1,x2,y2,...,xn,yn(線）面31x1,y1,x2,y2,...,xn,yn（面）12/17/202226空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集采集基本模式有兩種：

①將地空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)采集方法：手扶跟蹤數(shù)字化儀采集攝影測量數(shù)字化采集掃描跟蹤數(shù)字化采集外業(yè)實地數(shù)字化采集選擇采集方法的依據(jù)是如何應用圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)類型，現(xiàn)有設備狀況，現(xiàn)有人力，物力，財力狀況等。12/17/202227空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)采集方法：12/16/空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集數(shù)字化設備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測量設備特點：范圍大，速度快使用范圍：大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查等數(shù)字化儀掃描儀數(shù)字攝影測量工作站野外測量：大平板、全站儀、GPS、移動測繪系統(tǒng)特點：精度高、效率較低適合范圍：小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新12/17/202228空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集數(shù)字化設備：數(shù)字化儀、掃描儀、空間數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換文件GISAGISAGISBGISB內(nèi)部文件外部文件內(nèi)部文件外部文件

GISAGISB數(shù)據(jù)交換標準OpenGISInternet/Intranet12/17/202229空間數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換文件GISAGISB數(shù)據(jù)大尺寸卷滾式圖像掃描儀矢量圖層下的柵格背景影像柵格數(shù)據(jù)使用掃描儀獲取柵格數(shù)據(jù)在GIS中，掃描地圖和文件通常作為背景地圖和數(shù)據(jù)保存12/17/202230大尺寸卷滾式圖像掃描儀矢量圖層下的柵格背景影像柵格數(shù)據(jù)12/空間數(shù)據(jù)采集——方案隨機采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機采樣可變系統(tǒng)采樣蔟聚采樣斷面采樣等高線采樣12/17/202231空間數(shù)據(jù)采集——方案隨機采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機采樣可變系統(tǒng)采樣空間數(shù)據(jù)采集——流程計劃調(diào)查編輯處理評價準備收集數(shù)字化12/17/202232空間數(shù)據(jù)采集——流程計劃編輯評價準備數(shù)字化12/16/202空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(shù)據(jù)編輯的必要性修正數(shù)據(jù)輸入錯誤維護數(shù)據(jù)的完整性和一致性更新地理信息空間數(shù)據(jù)一般性錯誤數(shù)據(jù)不完整、重復空間數(shù)據(jù)位置不正確空間數(shù)據(jù)比例尺不準確空間數(shù)據(jù)變形幾何和屬性連接有誤屬性數(shù)據(jù)不完整錯誤檢查主要方法疊合比較法目視檢查法邏輯檢查法12/17/202233空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(shù)據(jù)編輯的必要性12/16/2022空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：設定容許值連接接點重建拓撲關系12/17/202234空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：12/16/202空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式邊界匹配（圖幅接邊）不同圖幅的連接自動、手工第一種方法是小心地修改空間數(shù)據(jù)庫中點和矢量的坐標，以維護數(shù)據(jù)庫

的連續(xù)性；第二種方法是先對準兩幅圖的一條邊緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使其取得連續(xù)。數(shù)字化邊界調(diào)整12/17/202235空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式邊界匹配（圖幅接邊）數(shù)字化邊界調(diào)整1空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式數(shù)據(jù)格式的轉換：數(shù)據(jù)結構轉換相同數(shù)據(jù)結構的不同組織形式轉換矢量拓撲結構變換柵格數(shù)據(jù)轉換不同數(shù)據(jù)結構轉換矢量到柵格柵格到矢量不同介質(zhì)轉換12/17/202236空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式數(shù)據(jù)格式的轉換：12/16/2022空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式投影變換：投影A（x，y）投影B（X，Y）正解變換：解析函數(shù)關系X=f(x,y)，Y=g(x,y)反解變換：經(jīng)緯度B=f(x,y),L=g(x,y)X=F(B,L),Y=G(B,L)數(shù)值變換：數(shù)學方法12/17/202237空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式投影變換：投影A投影B正解變換：解析空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式坐標變換12/17/202238空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式坐標變換12/16/202238空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖象糾正糾正原因地圖變形(均勻變形、非均勻變形）數(shù)字化中的位置移動遙感影像本身存在幾何變形投影方式不同分幅掃描實質(zhì)建立糾正圖象與標準地圖的一一對應關系變換方法精確方法：仿射變換、雙線性變換、平方變換、立方變換等近似方法：橡皮板變換糾正步驟糾正點—數(shù)據(jù)采集—函數(shù)建立—逐點或網(wǎng)格糾正12/17/202239空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖象糾正12/16/202239空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖象糾正橡皮板變換函數(shù)變換12/17/202240空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖象糾正12/16/202240空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖像解譯從圖像中提取有用信息的過程。圖像解譯需要一定的能力：研究地理區(qū)域的一般知識具有一定的圖像處理能力掌握影像分析的經(jīng)驗和技能對影像特征的深入理解

遙感圖象的解譯有目視判讀和計算機自動解譯兩種方法，其中，自動解譯又可分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類兩種。12/17/202241空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式圖像解譯12/16/202241空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及其精度分析數(shù)據(jù)質(zhì)量是空間數(shù)據(jù)在表達空間位置、專題特征以及時間這三個基本要素時，所能夠達到的準確性、一致性、完整性，以及它們?nèi)咧g統(tǒng)一性的程度。（1）誤差(Error)（2）數(shù)據(jù)的準確度(Accuracy)（3）數(shù)據(jù)的精密度(Resolution)（4）不確定性（Uncertainty)(5)空間分辯率(spatialresolution)（6）比例尺(scale)12/17/202242空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及其精度分析數(shù)據(jù)質(zhì)量是空間數(shù)據(jù)在表達空間位置、專空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)情況說明時間精度(現(xiàn)勢性)位置精度(幾何精度)分類精度(屬性精度)可靠性邏輯的一致性、完整性數(shù)據(jù)采集與編碼方法12/17/202243空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)情況說明12/16/202243誤差的類型

源誤差操作誤差

12/17/202244誤差的類型源誤差12/16/202244源誤差（與數(shù)據(jù)獲取方法有關）

測量數(shù)字數(shù)據(jù)的誤差地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差遙感數(shù)據(jù)誤差12/17/202245源誤差（與數(shù)據(jù)獲取方法有關）測量數(shù)字數(shù)據(jù)的誤差12/16測量數(shù)字數(shù)據(jù)的誤差控制測量誤差碎部測量誤差空中三角測量誤差測圖誤差12/17/202246測量數(shù)字數(shù)據(jù)的誤差控制測量誤差12/16/202246地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差制圖誤差：控制點展繪誤差、編繪誤差、繪圖誤差、綜合誤差、地圖復制誤差、分色板套合誤差、繪圖材料的變形誤差數(shù)字化誤差12/17/202247地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差制圖誤差：控制點展繪誤差、編繪誤差、繪圖遙感數(shù)據(jù)誤差數(shù)據(jù)獲取誤差數(shù)據(jù)處理誤差數(shù)據(jù)分析誤差數(shù)據(jù)轉換誤差人工判斷誤差

12/17/202248遙感數(shù)據(jù)誤差數(shù)據(jù)獲取誤差12/16/202248操作誤差

由計算機字長引起的誤差由拓撲分析引起的誤差數(shù)據(jù)分類和內(nèi)插引起的誤差12/17/202249操作誤差由計算機字長引起的誤差12/16/202249GIS空間操作中誤差的傳播

GIS空間操作：y＝f(xl，x2，...xn)算術運算和邏輯運算12/17/202250GIS空間操作中誤差的傳播GIS空間操作：12/16/20空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制

傳統(tǒng)的手工方法

元數(shù)據(jù)方法地理相關法

12/17/202251空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制傳統(tǒng)的手工方法12/16/202251空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)預處理工作數(shù)字化設備的選用數(shù)字化對點精度(準確性)數(shù)字化限差數(shù)據(jù)的精度檢查

12/17/202252空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)預處理工作12/16/20225思考與練習空間數(shù)據(jù)采集方法有哪些？它們分別適合采集什么樣的數(shù)據(jù)？說說在數(shù)字化中屬性數(shù)據(jù)采集的原則和方法？為什么要對數(shù)字化地圖進行編輯與處理后才能入GIS數(shù)據(jù)庫？GIS數(shù)據(jù)精度可以從哪幾個方面進行評價？并解釋。12/17/202253思考與練習空間數(shù)據(jù)采集方法有哪些？它們分別適合采集什么樣的數(shù)第三章空間數(shù)據(jù)采集與處理12/17/202254第三章空間數(shù)據(jù)采集與處理12/16/20221空間數(shù)據(jù)的三個特征空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，一般以坐標數(shù)據(jù)表示，例如笛卡爾坐標等。屬性特征：表示實際現(xiàn)象或特征，例如變量、級別、數(shù)量特征和名稱等等。時間特征：指現(xiàn)象或物體隨時間的變化，其變化的周期有超短期的、短期的、中期的、長期的等等。12/17/202255空間數(shù)據(jù)的三個特征空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地三個側面12/17/202256三個側面12/16/20223空間特征是GIS區(qū)別于其它的軟件的根本特征是由于地物或現(xiàn)象的空間分布所帶來通常是通過特定空間參照系下的坐標直接表達基于坐標的派生數(shù)據(jù)定量的度量信息：面積、周長、質(zhì)心、距離等定性的空間關系：拓撲關系、方位關系CB-GIS和PB-GIS12/17/202257空間特征是GIS區(qū)別于其它的軟件的根本特征12/16/202時間特征空間數(shù)據(jù)涉及時間特征的幾個方面地物的生命周期（產(chǎn)生、消亡）地物的移動（移動點）屬性的時效性相關的問題時間關系時空關系時態(tài)GIS數(shù)據(jù)模型是其關鍵（時空立方體模型等）12/17/202258時間特征空間數(shù)據(jù)涉及時間特征的幾個方面12/16/20225專題屬性特征地物所固有的，不是由于地物空間分布所帶來的特征如某地的年降雨量、土地酸緘類型、人口密度、交通流量、空氣污染程度等。這類特征在其它類型的信息系統(tǒng)中均可存儲和處理專題屬性特征通常以數(shù)字、符號、文本和圖像等形式來表示12/17/202259專題屬性特征地物所固有的，不是由于地物空間分布所帶來的特征1空間數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)12/17/202260空間數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)12/16/20227數(shù)據(jù)的測量尺度(1/2)命名(Nominal)量定性而非定量，不能進行任何算術運算，如一個城市的名字次序(Ordinal)量線性坐標上不按值的大小，而是按順序排列的數(shù)，例如，事故發(fā)生危險程度的級別由大到小被標為1，2，3，…間隔(Interval)量不參照某個固定點，而是按間隔表示相對位置的數(shù)。按間隔量測的值相互之間可以比較大小，并且它們之間的差值大小是有意義的比率(Ratio)量比率測量尺度的測量值指那些有真零值而且測量單位的間隔是相等的數(shù)據(jù)。12/17/202261數(shù)據(jù)的測量尺度(1/2)命名(Nominal)量12/16數(shù)據(jù)的測量尺度(2/2)GIS數(shù)據(jù)測量尺度示例PointLineAreaQuantitativeOrdinalQualitative51015Eachdotrepresents500personsProportionalsymbolsLargeMediumSmallQTownAirportFlowContour304050HighwayRoadStreetRoadBoundaryRiver10020PopulationdensityHighimpactLowimpactSwampDesertForrest12/17/202262數(shù)據(jù)的測量尺度(2/2)GIS數(shù)據(jù)測量尺度示例PointLi數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索硬件∶軟件∶數(shù)據(jù)=1∶2∶7汽油數(shù)據(jù)12/17/202263數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索汽油數(shù)據(jù)12/16/GIS數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)字線化數(shù)據(jù)地形測圖思想：點、線、面影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源豐富生產(chǎn)效率高直觀詳細記錄地表自然現(xiàn)象數(shù)字高程模型屬性數(shù)據(jù)是什么，判讀和考察詳細描述信息12/17/202264GIS數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)字線化數(shù)據(jù)12/16/202211數(shù)據(jù)采集任務將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料等轉換成GIS可以接受的數(shù)字形式。數(shù)據(jù)庫入庫之前進行驗證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上的一致性。不同的數(shù)據(jù)來源要用到不同的設備和方法。數(shù)據(jù)的轉換裝載數(shù)據(jù)處理：幾何糾正、圖幅拼接、拓撲生成等12/17/202265數(shù)據(jù)采集任務將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空像片、遙感圖片數(shù)數(shù)據(jù)源種類

圖形圖像數(shù)據(jù)：地圖工程圖規(guī)劃圖照片航空與遙感影像等文字數(shù)據(jù)：調(diào)查報告文件統(tǒng)計數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)野外調(diào)查的原始記錄等圖形圖像數(shù)據(jù)文字數(shù)據(jù)第一手數(shù)據(jù)第二手數(shù)據(jù)非電子數(shù)據(jù)電子數(shù)據(jù)全站儀、GPS數(shù)據(jù)地球物理、地球化學遙感數(shù)據(jù)地圖專題地圖統(tǒng)計圖表平板測量數(shù)據(jù)工程測量數(shù)據(jù)筆記航空、遙感相片人口普查社會經(jīng)濟調(diào)查各種統(tǒng)計資料已建各種數(shù)據(jù)庫GIS數(shù)據(jù)12/17/202266數(shù)據(jù)源種類圖形圖像數(shù)據(jù)：圖形圖像數(shù)據(jù)文字數(shù)據(jù)第一手數(shù)據(jù)第二地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源：是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需要的和所能用的各類型

的數(shù)據(jù)來源。1、地圖:有普通地圖和專題圖2、影像數(shù)據(jù):衛(wèi)星遙感和般空遙感圖像12/17/202267地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源：是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需普通地圖

普通地圖：以同等詳細程度表示各種自然和社會現(xiàn)象，主要內(nèi)容有水系、地貌、土質(zhì)、植被、居民地、交通線、境界線和經(jīng)濟文化要素。地形圖：主要是指國家制訂統(tǒng)一規(guī)范細則編制的國家基本比例尺地形圖，內(nèi)容較詳細。地形用等高線表示，能表示地面的實際高度和起伏特征。其它要素用規(guī)定的圖式符號表示，地形圖有嚴格的大地控制基礎，采用統(tǒng)一的投影，統(tǒng)一分幅編號。地形圖反映制圖區(qū)域，自然要素和社會要素的一般特征。地形圖最主要的作用是為GIS的圖形庫中的地圖提供基本框架.地理圖：一般地圖

12/17/202268普通地圖普通地圖：以同等詳細程度表示各種自然和社會現(xiàn)象，主專題地圖專題圖是突出表示某一種或幾種主題要素或現(xiàn)象的地圖。它不同于普通地圖的是擁有固定的用圖對象，側重某一方面，以內(nèi)容適應于專題要求為其特色，強調(diào)它的個性。分為自然地圖和社會經(jīng)濟地圖兩類。A自然圖:有地質(zhì)圖、地貌圖、水文圖、氣候圖

、土壤圖等。B社會經(jīng)濟地圖:有政區(qū)圖，人口圖，經(jīng)濟圖等。

12/17/202269專題地圖專題圖是突出表示某一種或幾種主題要素或現(xiàn)象的地圖。它影像數(shù)據(jù)來源于衛(wèi)星遙感和般空遙感，包括多平臺，多層面，多種傳感器，多時相，多光譜、多角度和多種分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)，構成多源海量數(shù)據(jù)，也是GIS最有效的數(shù)據(jù)源之一。12/17/202270影像數(shù)據(jù)來源于衛(wèi)星遙感和般空遙感，包括多平臺，多層面，多種傳地理空間與地圖

地理空間的概念:地理空間（Geo-spatial）上至大氣電離層，下至地幔莫霍面，是生命活動的場所，是我們研究的區(qū)域，一般包括地理空間定位框架及其所聯(lián)系的特征實體。

地理空間定位框架即大地測量控制，由地面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成，大地測量控制為建立所有的地理數(shù)據(jù)的坐標位置提供了一個通用參考系，利用該通用參考系可以將全國范圍使用的平面及高程坐標系與所有地理要素相連。12/17/202271地理空間與地圖地理空間的概念:12/16/202218數(shù)據(jù)源與相應設備地圖地面測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料航空、遙感文字數(shù)據(jù)多媒體坐標幾何數(shù)字化儀掃描儀攝影測量系統(tǒng)鍵盤空間數(shù)據(jù)庫編輯處理數(shù)據(jù)交換12/17/202272數(shù)據(jù)源與相應設備地圖地面測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料航空、遙感文字數(shù)據(jù)多空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集包括各類調(diào)查報告、文件、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)與野外調(diào)查的原始記錄等，如人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)、土壤成份、環(huán)境數(shù)據(jù)。對于要輸入屬性庫的屬性數(shù)據(jù)，通過鍵盤直接鍵入或文件、表格、數(shù)據(jù)庫導入。對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須進行編碼輸入。12/17/202273空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集包括各類調(diào)查報告、文件、統(tǒng)計數(shù)空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“專業(yè)數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)項目建議總表”中，將數(shù)據(jù)分為社會環(huán)境、自然環(huán)境和資源與能源三大類共14小項，并規(guī)定了每項數(shù)據(jù)的內(nèi)容及基本數(shù)據(jù)來源。12/17/202274空間數(shù)據(jù)采集——屬性數(shù)據(jù)的采集國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則

系統(tǒng)性和科學性：滿足所涉及學科的科學分類方法，能反映出同一類型中不同的級別特點。一致性：對代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術語必須是唯一的。標準化和通用性：有國家或行業(yè)標準的要按標準進行，沒有標準的必須考慮在有可能的條件下實現(xiàn)標準化。簡捷性：在滿足國家標準的前提下、每一種編碼應該是以最小的數(shù)據(jù)量載負最大的信息量。可擴展性：編碼的設置應留有擴展的余地，避免新對象的出現(xiàn)而使原編碼系統(tǒng)失效、造成編碼錯亂現(xiàn)象。

12/17/202275屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則系統(tǒng)性和科學性：滿足所涉及學科的屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容

登記部分：用來標識屬性數(shù)據(jù)的序號，可以是簡單的連續(xù)編號，也可劃分不同層次進行順序編碼；分類部分：用來標識屬性的地理特征，可采用多位代碼反映多種特征；控制部分：用來通過一定的查錯算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯誤，在屬性數(shù)據(jù)量較大情況下具有重要意義。

12/17/202276屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容登記部分：用來標識屬性數(shù)據(jù)的序號屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法

層次分類編碼法：是按照分類對象的從屬和層次關系為排列順序的一種代碼，它的優(yōu)點是能明確表示出分類對象的類別，代碼結構有嚴格的隸屬關系。耕地71園地

72林地

73牧草地74居民點及公礦用地

75交通用地75水域

76未利用地

77土地利用類型7有林地

731灌木地

732疏林地733跡地

735針葉樹疏林地7331闊葉樹疏林地7332未成林林地73412/17/202277屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法層次分類編碼法：是按照分類對象的屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法多源分類編碼法：對于一個特定的分類目標，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關系。標

志

編

號

分類

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ123

平原河過渡河山地河

123

常年河時令河消失河

12

通航河不通航河

123456

樹狀河平行河篩狀河輻射河扇形河迷宮河

1234567

主〔要河〕流∶一級支

流∶二級

三級

四級

五級

六級

七級

12345

河長：一組——1公里以下

二組——2公里以下

三組——5公里以下

四組——10公里以下

五組——10公里以上

12345678

河寬：一組——5～10米

二組——10～20米

三組——20～30米

四組——30～60米

五組——60～120米

六組——120～300米

七組——300～500米

八組——500米以上

1234567

河流間的最短距離50米50～100米100～200米200～400米400～500米500～1000米1000～2000米

12345彎曲度：2.5公里彎曲

深度

寬度>40>50>50>40>50>75>25>50>75>25>50>100<25>75>15012/17/202278屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法多源分類編碼法：對于一個特定的分類空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集采集基本模式有兩種：

①將地理信息實體以x,y坐標的形式，以順時針或逆時針方法依次輸入。

②用點、線、多邊形和格網(wǎng)鄰接的方法表示地理實體。特征數(shù)碼位置點11x,y（點）線21x1,y1,x2,y2,...,xn,yn(線）面31x1,y1,x2,y2,...,xn,yn（面）12/17/202279空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集采集基本模式有兩種：

①將地空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)采集方法：手扶跟蹤數(shù)字化儀采集攝影測量數(shù)字化采集掃描跟蹤數(shù)字化采集外業(yè)實地數(shù)字化采集選擇采集方法的依據(jù)是如何應用圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)類型，現(xiàn)有設備狀況，現(xiàn)有人力，物力，財力狀況等。12/17/202280空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)采集方法：12/16/空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集數(shù)字化設備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測量設備特點：范圍大，速度快使用范圍：大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查等數(shù)字化儀掃描儀數(shù)字攝影測量工作站野外測量：大平板、全站儀、GPS、移動測繪系統(tǒng)特點：精度高、效率較低適合范圍：小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新12/17/202281空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集數(shù)字化設備：數(shù)字化儀、掃描儀、空間數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換文件GISAGISAGISBGISB內(nèi)部文件外部文件內(nèi)部文件外部文件

GISAGISB數(shù)據(jù)交換標準OpenGISInternet/Intranet12/17/202282空間數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換文件GISAGISB數(shù)據(jù)大尺寸卷滾式圖像掃描儀矢量圖層下的柵格背景影像柵格數(shù)據(jù)使用掃描儀獲取柵格數(shù)據(jù)在GIS中，掃描地圖和文件通常作為背景地圖和數(shù)據(jù)保存12/17/202283大尺寸卷滾式圖像掃描儀矢量圖層下的柵格背景影像柵格數(shù)據(jù)12/空間數(shù)據(jù)采集——方案隨機采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機采樣可變系統(tǒng)采樣蔟聚采樣斷面采樣等高線采樣12/17/202284空間數(shù)據(jù)采集——方案隨機采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機采樣可變系統(tǒng)采樣空間數(shù)據(jù)采集——流程計劃調(diào)查編輯處理評價準備收集數(shù)字化12/17/202285空間數(shù)據(jù)采集——流程計劃編輯評價準備數(shù)字化12/16/202空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(shù)據(jù)編輯的必要性修正數(shù)據(jù)輸入錯誤維護數(shù)據(jù)的完整性和一致性更新地理信息空間數(shù)據(jù)一般性錯誤數(shù)據(jù)不完整、重復空間數(shù)據(jù)位置不正確空間數(shù)據(jù)比例尺不準確空間數(shù)據(jù)變形幾何和屬性連接有誤屬性數(shù)據(jù)不完整錯誤檢查主要方法疊合比較法目視檢查法邏輯檢查法12/17/202286空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(shù)據(jù)編輯的必要性12/16/2022空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：設定容許值連接接點重建拓撲關系12/17/202287空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：12/16/202空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式邊界匹配（圖幅接邊）不同圖幅的連接自動、手工第一種方法是小心地修改空間數(shù)據(jù)庫中點和矢量的坐標，以維護數(shù)據(jù)庫

的連續(xù)性；第二種方法是先對準兩幅圖的一條邊緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使其取得連續(xù)。數(shù)字化邊界調(diào)整12/17/202288空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式邊界匹配（圖幅接邊）數(shù)字化邊界調(diào)整1空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式數(shù)據(jù)格式的轉換：數(shù)據(jù)結構轉換相同數(shù)據(jù)結構的不同組織形式轉換矢量拓撲結構變換柵格數(shù)據(jù)轉換不同數(shù)據(jù)結構轉換矢量到柵格柵格到矢量不同介質(zhì)轉換12/17/202289空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式數(shù)據(jù)格式的轉換：12/16/2022空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式投影變換：投影A（x，y）投影B（X，Y）正解變換：解析函數(shù)關系X=f(x,y)，Y=g(x,y)反解變換：經(jīng)緯度B=f(x,y),L=g(x,y)X=F(B,L),Y=G(B,L)數(shù)值變換：數(shù)學方法12/17/202290空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式投影變換：投影A投影B正解變換：解析空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式坐標變換12/17/202291