空間數(shù)據(jù)質(zhì)量和元數(shù)據(jù)

空間數(shù)據(jù)質(zhì)量和元數(shù)據(jù)第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)質(zhì)量元數(shù)據(jù)第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)是有關(guān)空間位置、專題特征以及時間信息的符號記錄?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量是指空間數(shù)據(jù)在表達空間位置、專題特征以及時間信息時能夠達到的準確性、一致性、完整性，以及他們?nèi)咧g同一性的程度?？臻g數(shù)據(jù)的質(zhì)量具有相對性。第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一幾個概念誤差——誤差反映了數(shù)據(jù)與真實值或大 家公認的真值之間的差異。數(shù)據(jù)的準確度——結(jié)果、計算值、估計 值與真實值之間的差異。不確定性——關(guān)于空間過程和特征不能 被準確確定的程度。數(shù)據(jù)的精密度——數(shù)據(jù)表示的精密程度， 亦即數(shù)據(jù)表示的有效位數(shù)。第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準要素數(shù)據(jù)情況說明屬性精度時間精度數(shù)據(jù)完整性表達形式的完整性邏輯一致性位置精度第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)情況說明要求對地理數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及其處理過程等做出準確、全面和詳盡的說明。第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一位置精度

指空間實體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與實體真實位置的接近程度，通常表現(xiàn)為空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度。它包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)精度、平面精度、高程精度、接邊精度、形狀再現(xiàn)精度、像元定位精度。平面精度又分為相對精度和絕對精度。第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一屬性精度指空間實體的屬性與其真值相符的程度。通常取決于地理數(shù)據(jù)的類型，且常常與位置精度有關(guān)，包括要素分類與標(biāo)準的正確性、要素屬性值的準確性、名稱的正確性等。第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一時間精度指數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)更新的時間和頻度來表現(xiàn)。第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一邏輯一致性指地理數(shù)據(jù)關(guān)系上的可靠性，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及拓撲性質(zhì)上的內(nèi)在一致性。第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)完整性指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容和結(jié)構(gòu)等方面滿足所有要求的完整程度，包括數(shù)據(jù)范圍、空間實體類型、空間關(guān)系分類、屬性特征分類等方面的完整性。第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一表達形式的合理性主要指數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)表達與真實地理世界的吻合性，包括空間特征、專題特征、時間特征表達的合理性。第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價矩陣表

數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)要素空間特征時間特征專題特征世系(繼承性)

位置精度

屬性精度

邏輯一致性

完整性

表現(xiàn)形式準確性

第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的來源空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性空間數(shù)據(jù)處理中的誤差空間數(shù)據(jù)使用中的誤差空間現(xiàn)象的表達第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間現(xiàn)象的表達定義變量概念理解的不一致性導(dǎo)致 數(shù)據(jù)測量誤差。表達方式圖形的不合理表達產(chǎn)生誤差。物理介質(zhì)的變化測量測量儀器本身有一定的設(shè)計精度。第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)處理中的誤差投影變換地圖數(shù)字化和掃描后的矢量化處理數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)抽象建立拓撲關(guān)系與主控數(shù)據(jù)層的匹配數(shù)據(jù)疊加操作和更新數(shù)據(jù)集成處理數(shù)據(jù)的可視化表達數(shù)據(jù)處理過程中誤差的傳遞和擴散第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)使用中的誤差對數(shù)據(jù)的解釋過程缺少文檔第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一常見空間數(shù)據(jù)源的誤差分析地圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一地圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題地圖固有誤差如控制點誤差、投影物差材料變形誤差熱脹冷縮圖形數(shù)字化誤差跟蹤數(shù)字化

1、數(shù)字化要素對象

2、數(shù)字化儀

3、數(shù)字化操作掃描數(shù)字化原圖質(zhì)量、掃描精度等第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題遙感儀器遙感圖像的處理和解譯空間位置和屬性方面的誤差第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題系統(tǒng)誤差受環(huán)境因素、儀器結(jié)構(gòu)、操作人員的技能等影響。它不能通過重復(fù)觀測以檢查或消除。操作誤差操作誤差可通過幾何或代數(shù)關(guān)系檢查其一致性，或通過重復(fù)觀測檢查并消除操作誤差。偶然誤差它由不可預(yù)料、不可控制的因素引起。可采用隨機模型進行估計和處理。第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制傳統(tǒng)手工方法圖形：目視方法等屬性：逐個檢查元數(shù)據(jù)方法元數(shù)據(jù)包含大量有關(guān)數(shù)據(jù)的信息，通過跟蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化。地理相關(guān)法用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量。如山區(qū)河流應(yīng)當(dāng)位于微地形的最低點。第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)字化過程的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)預(yù)處理工作數(shù)字化設(shè)備的選用數(shù)字化對點的精度（<0.1mm）數(shù)字化限差數(shù)據(jù)的精度檢查(直<0.2mm;曲<0.3mm)第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一元數(shù)據(jù)第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一元數(shù)據(jù)概念

Metadata，原意是關(guān)于數(shù)據(jù)變化的描述，即關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。目的1、促進數(shù)據(jù)集的高效利用2、為計算機輔助軟件工程(CASE)服務(wù)。內(nèi)容對數(shù)據(jù)集的描述；對數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等的說明；對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述；對數(shù)據(jù)處理信息的說明；對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述；對數(shù)據(jù)庫的更新、集成方法等的說明。性質(zhì)元數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能多地反映數(shù)據(jù)集自身的特征規(guī)律。作用通過元數(shù)據(jù)可以檢索、訪問數(shù)據(jù)庫，可以有效的利用計算機資源，可以對數(shù)據(jù)進行加工處理和二次開發(fā)等。第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一元數(shù)據(jù)的類型（1）分類標(biāo)準類型

內(nèi)容1、科研型元數(shù)據(jù)2、評估型元數(shù)據(jù)3、模型元數(shù)據(jù)描述對象1、數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù)2、屬性元數(shù)據(jù)3、實體元數(shù)據(jù)第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一元數(shù)據(jù)的類型（2）分類標(biāo)準類型在系統(tǒng)中的作用1、系統(tǒng)級別元數(shù)據(jù)2、應(yīng)用層元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的作用1、控制層元數(shù)據(jù)2、說明元數(shù)據(jù)第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間元數(shù)據(jù)的概念和標(biāo)準名稱概念

空間數(shù)據(jù)Geospatialdata用于確定具有自然特征或者人工建筑特征的地理實體的地理位置、屬性及其邊界的信息。類型Type數(shù)據(jù)類型指該數(shù)據(jù)能接受的值的類型。對象Object指地理實體的部分或整體的數(shù)字表達。實體類型Entitytype對于具有相似地理特征的地理實體集合的定義和描述。點Point確定位置的0維地理對象。結(jié)點Node拓撲連接兩個或多個鏈或環(huán)的一維對象。標(biāo)識點Labelpoint顯示地圖或圖表時用于特征標(biāo)識的參考點。第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一名稱概念線Line一維對象的一般術(shù)語；線段Linesegment兩個點之間的直線段；線String由相互連接的一系列線段組成的沒有分支線段，線可以自身或與其他線相切；弧Arc由數(shù)學(xué)表達式確定的點集組成的弧狀曲線；鏈Link兩個結(jié)點之間的拓撲關(guān)聯(lián)；環(huán)Ring封閉狀不相切鏈環(huán)或弧段序列；鏈環(huán)Chain非相切線段或由結(jié)點區(qū)分的弧段構(gòu)成的有方向無分支序列；第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一名稱概念多邊形Polygon在二維平面中由封閉弧段包圍的區(qū)域；外多邊形UniversePolygon數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)最外側(cè)的多邊形；內(nèi)部區(qū)域Interiorarea不包括其邊界的區(qū)域；格網(wǎng)Grid組成一規(guī)則或近似規(guī)則的棋盤狀鑲嵌表面的格網(wǎng)或表面的點的集合；格網(wǎng)單元Gridcell表示格網(wǎng)最小可分要素的二維對象；矢量Vector有方向線的組合；柵格Raster同一格網(wǎng)或數(shù)字影像的一個或多個疊加層；第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一名稱概念像元Pixel二維圖形要素，它是數(shù)字影像最小要素；柵格對象Rasterobject一個或多個影像或格網(wǎng)，每一個影像或格網(wǎng)表示一個數(shù)據(jù)層，各層之間的格網(wǎng)單元或像元一致且相互套準。圖形Graph與預(yù)定義的限制規(guī)則一致的0維、一維、二維有拓撲相關(guān)的對象集；數(shù)據(jù)層Layer集成到一起的面域分布空間數(shù)據(jù)集，它用于表示一個主體中的實體，或者有一公共屬性或?qū)傩灾档目臻g對象的聯(lián)合；層Stratum在有序系統(tǒng)中數(shù)據(jù)層、級別或梯度系列；經(jīng)度Longitude經(jīng)線面到格林尼治中央經(jīng)線面的角度距離；緯度Latitude在中央經(jīng)線上度量，以角度為單位度量離開赤道的距離；第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一名稱概念中央經(jīng)線Meridian穿過地球兩極的地球的大圓圈；坐標(biāo)Ordinate在笛卡爾坐標(biāo)系中沿平行于X軸和Y軸測量的坐標(biāo)值。投影Projection將地球球面坐標(biāo)系中的空間特征（集）轉(zhuǎn)化到平面坐標(biāo)系時使用的數(shù)學(xué)方法；投影參數(shù)ProjectionParameters對數(shù)據(jù)集進行投影操作時用于控制投影誤差、變形實際分布的參考特征；地圖Map空間現(xiàn)象的空間表征，通常以平面圖形表示；現(xiàn)象Phenomenon事實、發(fā)生的事件、狀態(tài)等；第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一名稱概念分辨率Resolution由涉及到或使用的測量工具或分析方法能區(qū)分的兩個獨立測量或計算的值的最小差異；質(zhì)量Quality數(shù)據(jù)符合一定要求的基本或獨特的性質(zhì)；詳述Explicit由一對或三個數(shù)分別直接描述水平位置和三位位置的方法介質(zhì)Media用于記錄、存貯或傳遞數(shù)據(jù)的物理設(shè)備；第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標(biāo)準

美國聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會（FGDC）的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準的影響最大。第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取

獲取的三個階段： 數(shù)據(jù)收集前（鍵入、關(guān)聯(lián)表） 數(shù)據(jù)收集中（采樣測量） 數(shù)據(jù)收集后（計算和參考）第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)獲取的五種方法

鍵盤輸入 關(guān)聯(lián)表 測量法 計算法 推理法第36頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的管理通常采用元數(shù)