Chp5空間數(shù)據(jù)采集與處理課件

第五章空間數(shù)據(jù)采集與處理2/6/20231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)2/6/20232GIS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(xì)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(xì)描述信息2/6/20233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?jǐn)?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?jǐn)?shù)據(jù)第一手?jǐn)?shù)據(jù)第二手?jǐn)?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(xué)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(jì)調(diào)查各種統(tǒng)計資料已建各種數(shù)據(jù)庫GIS數(shù)據(jù)2/6/20235數(shù)據(jù)源種類目前各種類型的地圖是重要的信息源。這不僅是因為地圖的內(nèi)容直觀與豐富，而且是由于在地理信息系統(tǒng)誕生以前，地圖是表示空間與非空間信息強(qiáng)有力的手段，從某種意義上說，一冊完備的專題地圖集是一個很好的人工操作地理信息系統(tǒng)。遙感影像是地理信息系統(tǒng)中一個極其重要的數(shù)據(jù)源，它至少具有下列一些特點：①能取得大面積、綜合的信息；②速度快；③降低數(shù)據(jù)儲存冗余和不連續(xù)性；④能提供各類專題所需要的信息。文字?jǐn)?shù)據(jù)主要用來描述空間對象的屬性，比如人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、土壤成份、環(huán)境數(shù)據(jù)確定應(yīng)用哪些類型的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的功能所確定的，例如要建立一個土地的適宜性和承載力的信息系統(tǒng)，所需要的數(shù)據(jù)有地形、土壤類型、降雨、地下水位、運輸條件等。

2/6/20236數(shù)據(jù)源與相應(yīng)設(shè)備地圖地面測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料航空、遙感文字?jǐn)?shù)據(jù)多媒體坐標(biāo)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2/6/20237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。2/6/20239屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則

系統(tǒng)性和科學(xué)性：滿足所涉及學(xué)科的科學(xué)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(shù)語必須是唯一的。標(biāo)準(zhǔn)化和通用性：有國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，沒有標(biāo)準(zhǔn)的必須考慮在有可能的條件下實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。簡捷性：在滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下、每一種編碼應(yīng)該是以最小的數(shù)據(jù)量載負(fù)最大的信息量?？蓴U(kuò)展性：編碼的設(shè)置應(yīng)留有擴(kuò)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。

2/6/202310屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容

登記部分：用來標(biāo)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(jìn)行順序編碼；分類部分：用來標(biāo)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。

2/6/202311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(biāo)，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進(jìn)行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關(guān)系。標(biāo)

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>1502/6/202313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(biāo)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）2/6/202314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(yīng)用圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)類型，現(xiàn)有設(shè)備狀況，現(xiàn)有人力，物力，財力狀況等。2/6/202315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)部文件外部文件外部文件內(nèi)部文件GISAGISB數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)OpenGISInternet/Intranet2/6/202317空間數(shù)據(jù)采集——方案隨機(jī)采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機(jī)采樣可變系統(tǒng)采樣蔟聚采樣斷面采樣等高線采樣2/6/202318Connstr="DRIVER=MicrosoftAccessDriver(*.mdb);DBQ="+server.mappath(mdb)SetConn=Server.CreateObject("ADODB.Connection")conn.Openconnstrsql="select*fromconfig"setrs=conn.execute(sql)broad=rs("broad")about=rs("about")about2=rs("about2")……數(shù)據(jù)庫連接舉例2/6/202319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(hù)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(fù)空間數(shù)據(jù)位置不正確空間數(shù)據(jù)比例尺不準(zhǔn)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2/6/202321空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：設(shè)定容許值連接接點重建拓?fù)潢P(guān)系2/6/202322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(biāo)，以維護(hù)數(shù)據(jù)庫

的連續(xù)性；第二種方法是先對準(zhǔn)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2/6/202323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(guān)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(xué)方法2/6/202325空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式坐標(biāo)變換2/6/202326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(jī)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。2/6/202329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(dá)空間位置、專題特征以及時間這三個基本要素時，所能夠達(dá)到的準(zhǔn)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(zhǔn)確度(Accuracy)（3）數(shù)據(jù)的精密度(Resolution)（4）不確定性（Uncertainty)2/6/202330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2/6/202331誤差的類型

源誤差操作誤差

誤差類型誤差來源誤差特征源誤差數(shù)據(jù)年代；數(shù)據(jù)的空間覆蓋范圍；地圖比例尺；觀測密度數(shù)據(jù)的可訪問性，數(shù)據(jù)格式；數(shù)據(jù)與用途的一致性；數(shù)據(jù)的采集處理費用明顯、易探測由自然變化或原始測量引起的誤差位置誤差；屬性誤差：質(zhì)量和數(shù)量方面的誤差數(shù)據(jù)偏差：輸入輸出錯誤，觀測者偏差，自然變化不明顯難測定GIS處理過程引起的誤差計算機(jī)字長引起的誤差拓?fù)浞治鲆鸬恼`差：邏輯錯誤、地圖疊置操作分類與綜合引起的誤差：分類方法、分類間隔、內(nèi)插方法復(fù)雜難探測2/6/202332源誤差（與數(shù)據(jù)獲取方法有關(guān)）

測量數(shù)字?jǐn)?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2/6/202333測量數(shù)字?jǐn)?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2/6/202334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(fù)制誤差、分色板套合誤差、繪圖材料的變形誤差數(shù)字化