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1、地理信息系统概论第四章第1页，此课件共37页哦第四章 空间数据的采集与处理w第一节 空间数据采集的任务 w第二节 数据源种类w第三节 空间数据采集w第四节 空间数据的编辑与处理w第五节 空间数据质量及其精度分析第2页，此课件共37页哦第一节 空间数据采集的任务w数据采集在GIS中的地位以数据为处理线索以数据为处理线索硬件硬件软件软件数据数据=12 7=12 7汽油数据第3页，此课件共37页哦第一节 空间数据采集的任务wGIS数据的内容w w数字线化数据数字线化数据 地形测图思想：点、线、面地形测图思想：点、线、面w w影像数据影像数据 数据源丰富数据源丰富 生产效率高生产效率高 直观详细记录地
2、表自然现象直观详细记录地表自然现象w w数字高程模型数字高程模型w w属性数据属性数据 是什么，判读和考察是什么，判读和考察 详细描述信息详细描述信息第4页，此课件共37页哦第一节 空间数据采集的任务w数据采集任务w w将将现现有有的的地地图图、外外业业观观测测成成果果、航航空空像像片片、遥遥感感图图片片数数据据、文文本本资资料料等等转转换换成成GISGIS可可以以接接受受的的数数字形式。字形式。w不同的数据来源要用到不同的设备和方法w数据入库之前进行验证、修改、编辑等处理，保证数据在内容和逻辑上的一致性w数据的转换装载数据的转换装载w w数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等数据处理：几何
3、纠正、图幅拼接、拓扑生成等第5页，此课件共37页哦第二节 数据源种类w数据源种类第6页，此课件共37页哦第二节 数据源种类w数据源与相应设备地图地面测量数据统计资料航空、遥感文字数据多媒体坐标几何数字化仪扫描仪摄影测量系统键盘空间数据库编辑处理数据交换第7页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集包包括括各各类类调调查查报报告告、文文件件、统统计计数数据据、实实验验数数据据与与野野外外调调查查的的原原始始记记录录等等，如如人人口口数数据据、经经济济数数据、土壤成份、环境数据。据、土壤成份、环境数据。对于要输入属性库的属性数据，通过键盘直接键入或文件、表格、数据库导入。对对于于要要直直接接记记录
4、录到到栅栅格格或或矢矢量量数数据据文文件件中中的的属属性性数据，则必须进行编码输入。数据，则必须进行编码输入。w属性数据采集第8页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集 系系统统性性和和科科学学性性：满满足足所所涉涉及及学学科科的的科科学学分分类类方方法法，能能反映出同一类型中不同的级别特点。反映出同一类型中不同的级别特点。一一致致性性：对对代代码码所所定定义义的的同同一一专专业业名名词词、术术语语必必须须是是唯唯一一的。的。标标准准化化和和通通用用性性：有有国国家家或或行行业业标标准准的的要要按按标标准准进进行行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。没有标准的必须考虑在有可能的条
5、件下实现标准化。简简捷捷性性：在在满满足足国国家家标标准准的的前前提提下下、每每一一种种编编码码应应该该是是以以最小的数据量载负最大的信息量。最小的数据量载负最大的信息量。可可扩扩展展性性：编编码码的的设设置置应应留留有有扩扩展展的的余余地地，避避免免新新对对象象的的出出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。w属性数据的编码编码规则第9页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集标标识识部部分分：用来标识属性数据的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码；分分类类部部分分：用来标识属性的地理特征，可采用多位代码反映多种特征。w属性数据的编
6、码编码内容第10页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集 层层次次分分类类编编码码法法：是是按按照照分分类类对对象象的的从从属属和和层层次次关关系系为为排排列列顺顺序序的的一一种种代代码码，它它的的优优点点是是能能明明确确表表示示出出分分类类对对象象的的类类别别，代代码码结结构有严格的隶属关系。构有严格的隶属关系。w属性数据的编码编码方法耕地71园地 72林地 73牧草地74居民点及公矿用地 75交通用地75水域 76未利用地 77土地利用类型7有林地 731灌木地 732疏林地733迹地 735针叶树疏林地7331阔叶树疏林地7332未成林林地734第11页，此课件共37页哦第三节 空间数
7、据的采集多多源源分分类类编编码码法法：对对于于一一个个特特定定的的分分类类目目标标，根根据据诸诸多多不不同同的的分分类类依依据据分分别别进进行行编编码码，各各位位数数字字代代码之间并没有隶属关系。码之间并没有隶属关系。w属性数据的编码编码方法第12页，此课件共37页哦第13页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集数据采集方法数据采集方法数据采集方法数据采集方法：手扶跟踪数字化仪采集手扶跟踪数字化仪采集 扫描跟踪数字化采集扫描跟踪数字化采集 摄影测量数字化采集摄影测量数字化采集 外业实地数字化采集外业实地数字化采集选选择择采采集集方方法法的的依依据据是是如如何何应应用用图图形形数数据据，图图形
8、形数数据据类类型型，现现有有设设备备状状况况，现现有有人人力力，物物力力，财财力力状状况等。况等。w图形数据的采集第14页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集w图形数据的采集第15页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集w图形数据的采集数字化设备：扫描仪、摄影测量设备特 点：范围大，速度快使 用 范 围：大面积GIS数据采集、资源普查等扫描仪数字摄影测量工作站第16页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集w图形数据的采集野外测量：大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统特 点：精度高、效率较低适合范围：小范围GIS数据采集或局部数据更新第17页，此课件共37页哦第三节 空间数据的采集w数据
9、交换数据交换文件GIS A 中间格式 GIS B 内部文件 外部文件 内部文件 GIS A数据交换标准Open GIS第18页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理w w空间数据编辑的必要性空间数据编辑的必要性 修正数据输入错误修正数据输入错误 维护数据的完整性和一致性维护数据的完整性和一致性 更新地理信息更新地理信息w w空间数据一般性错误空间数据一般性错误 数据不完整、重复数据不完整、重复 空间数据位置不正确空间数据位置不正确 空间数据比例尺不准确空间数据比例尺不准确 空间数据变形空间数据变形 几何和属性连接有误几何和属性连接有误 属性数据不完整属性数据不完整w w错误检查主要方法
10、错误检查主要方法 叠合比较法叠合比较法 目视检查法目视检查法 逻辑检查法逻辑检查法第19页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理w w误差修正一般过程：误差修正一般过程：设定容许值设定容许值 连接接点连接接点 重建拓扑关系重建拓扑关系第20页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理 边界匹配（图幅接边）边界匹配（图幅接边）第第一一种种方方法法是是小小心心地地修修改改空空间间数数据据库库中中点点和和矢矢量量的的坐坐标标，以以维维护护数数据据库库的连续性；的连续性；第第二二种种方方法法是是先先对对准准两两幅幅图图的的一一条条边边缘缘线线，然然后后再再小小心心地地调调整整其其它它线线段
11、段使使其其取取得连续。得连续。第21页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理数据格式的转换：q数据结构转换 相同数据结构的不同组织形式转换 矢量拓扑结构变换矢量拓扑结构变换 栅格数据转换栅格数据转换 不同数据结构转换不同数据结构转换n n矢量到栅格矢量到栅格n n栅格到矢量栅格到矢量q不同介质转换第22页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理投影变换：第23页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理投影变换：投影A（x，y）投影B（X，Y）正解变换：解析函数关系X=f(x,y)，Y=g(x,y)反解变换：经纬度B=f(x,y),L=g(x,y)X=F(B,L),Y=G(B
12、,L)数值变换：数学方法第24页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理坐标变换：第25页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理图象纠正w w纠正原因纠正原因 地图变形地图变形(均匀变形、非均匀变形）均匀变形、非均匀变形）数字化中的位置移动数字化中的位置移动 遥感影像本身存在几何变形遥感影像本身存在几何变形 投影方式不同投影方式不同 分幅扫描分幅扫描w w实质实质 建立纠正图象与标准地图的一一对应关系建立纠正图象与标准地图的一一对应关系w w变换方法变换方法 仿射变换、双线性变换、平方变换、立方变换等仿射变换、双线性变换、平方变换、立方变换等w w纠正步骤纠正步骤 纠正点纠正点数
13、据采集数据采集函数建立函数建立逐点或网格纠正逐点或网格纠正第26页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理图象纠正w函数变换第27页，此课件共37页哦第四节 空间数据的编辑与处理图像解译从图像中提取有用信息的过程。从图像中提取有用信息的过程。图像解译需要一定的能力：图像解译需要一定的能力：w w研究地理区域的一般知识研究地理区域的一般知识 w w具有一定的图像处理能力具有一定的图像处理能力w w掌握影像分析的经验和技能掌握影像分析的经验和技能 w w对影像特征的深入理解对影像特征的深入理解 遥感图象的解译有目视判读和计算机自动解译两种方法，遥感图象的解译有目视判读和计算机自动解译两种方法
14、，其中，自动解译又可分为监督分类和非监督分类两种。其中，自动解译又可分为监督分类和非监督分类两种。第28页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 数数据据质质量量是是空空间间数数据据在在表表达达空空间间位位置置、专专题题特特征征以以及及时时间间这这三三个个基基本本要要素素时时，所所能能够够达达到到的的准准确确性性、一一致致性性、完完整整性性，以以及及它它们们三三者者之之间间统统一一性性的的程度。程度。（1）误差）误差(Error)（2 2）数据的准确度(Accuracy)(Accuracy)（3）数据的精密度）数据的精密度(Resolution)(Resolution)（4 4）不
15、确定性（Uncertainty)Uncertainty)第29页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 q数据情况说明q时间精度(现势性现势性)qq位置精度位置精度(几何精度几何精度)q分类精度分类精度(属性精度)qq合理性合理性q逻辑的一致性、完整性q数据采集与编码方法空间数据质量评价第30页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 w源误差w操作误差误差的类型第31页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 w 测量数字数据的误差测量数字数据的误差 w地图数字化数据的误差 w w遥感数据误差遥感数据误差原误差（与数据获取方法有关）第32页，此课件共37页哦第
16、五节 空间数据质量及其精度分析 w由计算机字长引起的误差w w由拓扑分析引起的误差由拓扑分析引起的误差w数据分类和内插引起的误差操作误差第33页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 GIS空间操作中误差的传播GIS空间操作：空间操作：y yf(xl，x2，.xn)算术运算和逻辑运算算术运算和逻辑运算 第34页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 空间数据质量的控制w传统的手工方法 w元数据方法 w地理相关法第35页，此课件共37页哦第五节 空间数据质量及其精度分析 空间数据质量的控制环节w数据预处理工作 w数字化设备的选用 w数字化对点精度(准确性)w数字化限差 w数据的精度检查第36页，此课件共37页哦思考题（1）空间数据采集方法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？（2 2）为什么要对数字化地图进行编辑与处理后）为什么要对数字化地图进行编辑与处理后才能入才能入GISGIS数据库？数据库？（3 3）GIS数据精度可以从哪几个方面进行评价？第37页，此课件共37页哦