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1、,空间数据概述 野外数据采集 数字化设备采集 属性数据获取 空间数据处理 空间数据质量 空间数据标准,第三章 空间数据采集与处理,本章主要内容,属性数据也称统计数据或专题数据，它是对空间对象的空间特征以外的目标特征的详细描述。 属性数据一般采用键盘输入，输入方式有两种： 1。对照图形直接输入 2。预先建立属性表输入属性，或从其他统计数据库中导入属性，然后根据关键字与图形数据自动联接。 属性数据类型：字符串、数字、图片、录相、声音、文本说明等。,四、属性数据获取,本节内容,空间数据编辑内容与方法 常见数据输入错误 空间数据处理,五、空间数据处理,空间数据编辑的必要性 1、修正数据输入错误 2、维
2、护数据的完整性和一致性 3、更新地理信息,五、空间数据处理,（一）空间数据编辑内容与方法,1.数据不完整、重复 主要包括空间点、线、面数据的丢失或重复、区域中心点的遗漏、栅格数据矢量化时引起的断线等； 2.空间数据位置不正确 主要包括空间点位的不准确、线段过长或过短、线段的断裂、相邻多边形结点的不重合等； 3.空间数据比例尺不准确 4.空间数据变形 5.几何和属性连接有误 6.属性数据不完整,五、空间数据处理,（一）空间数据编辑内容,1、叠合比较法 它是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法，按与原图相同的比例尺用把数字化的内容绘在透明材料上，然后与原图叠合在一起，在透光桌上仔细的观察和比较。
3、一般而言，对于空间数据的比例尺不准确和空间数据的变形马上就可以观察出来，对于空间数据的位置不完整和不准确则须用粗笔把遗漏、位置错误的地方明显地标注出来。 如果数字化的范围比较大，分块数字化时，除检核一幅(块)图内的差错外还应检核已存入计算机的其它图幅的接边情况.,（一）空间数据编辑方法,五、空间数据处理,2、目视检查法 指在屏幕上用目视检查的方法，检查一些明显的数字化误差与错误，如线段过长或过短、多边形的重叠和裂口、线段的断裂等； 3、逻辑检查法 如根据数据拓扑一致性进行检验，将弧段连成多边形，进行数字化误差的检查。有许多软件已能自动进行多边形结点的自动平差。另外，对属性数据的检查一般也最先用
4、这种方法，检查属性数据的值是否超过其取值范围。属性数据之间或属性数据与地理实体之间是否有荒谬的组合。,五、空间数据处理,（一）空间数据编辑内容与方法,五、空间数据处理,（二）常见数据输入错误（制图错误）,五、空间数据处理,（二）常见数据输入错误 (图幅接边误差),2004-7-6,9,2004-7-6,9,五、空间数据处理,（二）常见数据输入错误 (数字化误差),1、坐标变换 2、投影变换 3、图形编辑（空间对象编辑） 4、图幅接边 5、空间数据转换 6、拓扑处理（超图Deskpro） 7、拓扑关系的建立（超图Deskpro） 8、数据压缩与概化,（三）数据处理,五、空间数据处理,（三）数据处
5、理-基本坐标变换,五、空间数据处理,（三）数据处理-基本坐标变换,五、空间数据处理,（三）数据处理-仿射变换,五、空间数据处理,在保持目标平行条件下，允许进行 旋转、平移、倾斜、不均匀缩放等,（三）数据处理-地图投影,五、空间数据处理,（三）数据处理-投影变换,五、空间数据处理,墨卡特投影,摩尔魏特投影,当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时，需要投影转换： 1、正解变换：通过建立一种投影变换为另一种投影的严密或近似的解析关系式，直接由一种投影的数字化坐标x、y变换到另一种投影的直角坐标X、Y。 2、反解变换：即由一种投影的坐标反解出地理坐标(x、yB、L)，然后再将地理坐标代入另一种投影的
6、坐标公式中(B、LX、Y)，从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换(x、yX、Y)。,五、空间数据处理,（三）数据处理-投影变换,3、数值变换：根据两种投影在变换区内的若干同名数字化点，采用插值法，或有限差分法，最小二乘法、或有限元法，或待定系数法等，从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换。 目前，大多数GIS软件是采用正解变换法来完成不同投影之间的转换，并直接在GIS软件中提供常见投影之间的转换。,五、空间数据处理,（三）数据处理-投影变换,（三）数据处理-投影变换,五、空间数据处理,它是对地图资料数字化后的数据进行编辑加工，其主要的目的是在改正数据差错的同时，相应用地改正数
7、字化资料的图形。 大多数据编辑都是消耗时间的交互处理过程，与数据输入相差无几。 图形编辑方式： 把数据显示在在屏幕上，通过键盘和鼠标控制数据编辑的各种操作。,（三）数据处理-图形编辑,五、空间数据处理,(1) 结点编辑,结点是线目标（或弧段）的端点，是建立点、线、面关联拓扑关系的桥梁和纽带。,a.结点吻合（Snap） 结点匹配，附合,Snap方法： 手动移动； 求中点坐标； 求交点。,没有吻合在一起的三个结点,（三）数据处理-图形编辑,求交点坐标为节点坐标,（三）数据处理-图形编辑,b. 结点与线的吻合,吻合方法： 1 结点移动或线目标移动 2 在容差内自动吻合,c. 清除假结点,假结点：仅有
8、两个线目标相关联的结点称为假结点。,（三）数据处理-图形编辑,(2) 图形编辑,图形编辑的内容： 添加点、线、面； 删除点、线、面； 移动、复制、旋转点、线、面实体； 合并，擦除、剪切等。,（三）数据处理-图形编辑,(3 )数据检查与清理,主要指拓扑关系的检查，内容有： 结点匹配、悬挂线、多边形闭合，伪结点。,清理方法： 自动,（三）数据处理-图形编辑,(4) Undo and Redo,实现比较困难，一般GIS软件都有这一功能。 实现时，需记录编辑的操作、目标标识、空间坐标、空间拓扑关系。 ARC/INFO的前期版本在edit时不建立和维护空间拓扑关系，而是在编辑之后建立拓扑关系（Clean
9、, Building）,（三）数据处理-图形编辑,（三）数据处理-图幅接边,不同图幅的连接 自动、手工,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 栅格数据转换 不同数据结构转换 矢量到栅格 栅格到矢量 不同介质转换,（三）数据处理-空间数据转换,五、空间数据处理,空间数据转换是数据获取的一处重要手段。在GIS的建设中起越来越重要的作用。由于目前电子数据产品分散在专门从事数据生产的机构，用不同的数据格式存储。因此存在着数据共享与空间数据转换问题、数据商品化、数据标准化的问题。 空间数据转换内容：空间定位信息、空间关系、属性信息 空间数据转换前应对空间数据进行审查，审查过程如
10、下：,（三）数据处理-空间数据转换,五、空间数据处理,空间数据主要数据交换方法,五、空间数据处理,1.外部数据交换文件,系统A 内部文件,系统B 外部交换文件,系统A 外部交换文件,系统A 内部文件,五、空间数据处理,系统A 内部文件,系统B 内部文件,标准空间数据交换文件,2.空间数据交换标准,五、空间数据处理,3. 空间数据互操作-Open GIS。,直接读取多种GIS平台数据,五、空间数据处理,栅格转换,五、空间数据处理,矢量到栅格转换,五、空间数据处理,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,空间数据在采集和编辑过程中，常会出现假节点、冗余节点、悬线、重复线等情况，这些数据错误往往
11、量大，而且比较隐蔽，肉眼不容易识别出来，通过手工方法也不易去除，导致采集的空间数据之间的拓扑关系和实际地物之间的拓扑关系不符合。 因此，需要进行拓扑处理消除这些冗余和错误的数据，以便能真实反映客观现状。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,拓扑处理包括： 去冗余点、悬线、重复线； 碎多边形的检查、显示和清除； 节点类型识别包括，普通节点、假节点和悬节点； 弧段交叉和自交叉； 长悬线延伸； 假节点合并。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,线对象相交,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,剔除冗余点,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,剔除重合线对象 如果两个线对象
12、包括节点在内的全部顶点两两重叠（坐标相同），则称为重合线对象。重合线对象的判断不考虑方向。重合线对象往往由部分重合的两个线对象相交后产生。为避免建立拓扑多边形时产生面积为零的多边形对象，重合的线对象只保留其中一个，多余的应删除。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,去除短悬线,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,长悬线延伸,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,假节点合并 合并两个假节点为一个真正节点的操作称为合并假节点，该操作得到的结果可能是一个顶点（如果假节点处的两条线段明显不在一条直线上），也可能是一个普通点（如果假节点处的两条线段是在一条直线上）。假节点在没有实际
13、意义的时候可以去掉，并把与该假节点相连的两个线对象合并为一个。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,合并临近点,临近节点合并 两两之间距离小于指定容限（Fuzzy Tolerance）的两个或者多个节点被称为临近点。识别并合并临近点为一个点的操作被称为合并临近点。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑处理,超图Deskpro的自动拓扑处理 【数据集】【线数据集自动拓扑】 在“拓扑错误处理选项”中选择要进行的拓扑处理（右图）；点击“高级”页，设置容限参数。（下图）,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,网络数据集的含义 城市交通、地下管网、电力、通讯和有线电视等部门在采用G
14、IS进行相应的系统分析和维护过程中， 经常要涉及到网状数据，这些网状数据是由点和线组成的，相互之间有复杂的空间拓扑关系。比如，城市 交通中，相交的街道和其组成的十字路口之间具有连通的关系；给排水管道中，阀门和管道之间的关系； 电力管网中，高压线和电杆之间的关系。 这些网络数据在GIS中需要通过构建网络模型来进行分析。这种网络模型需要构建节点和简单线之间 的空间拓扑关系，包括节点与节点之间的关系、节点与线之间的关系，线与线之间的关系等。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,SuperMap Deskpro5.0中提供了将线数据集拓扑生成网络数据集，通过网络数据集生成和维护网络拓扑关
15、系。 2、网络数据集的特点 网络数据集由简单线和节点所组成，相互之间具有复杂的空间拓扑关系； 网络数据通过新增的简单线起始节点字段SmFNODE和终止节点字段SmTNODE的数值来描述资源流动的方向性； 网络数据通过新增的正向阻抗系数字段SmRessistanceA和反向阻抗系数字段 SmRessistanceB来描述资源流动的通畅性; 在构建网络数据后，原线数据集的所有字段将被复制到新生成的网络数据集中； 进行拓扑处理时的错误类型被记录在新增的SMTOPOERROR字段中。,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,【数据集】【线数据集自动拓扑】， 选择待处理的线数据集； 选择“拓扑
16、错误处理选项”的要进行哪些拓扑错误处理， （“弧段求交”必选，它是其他拓扑关系处理的基础和前提 ）； 点击“高级” 设置拓扑容限参数；,构建网络数据集,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,线数据集构建网络数据集,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,线状数据,拓扑构面,拓扑构面是将线数据进行拓扑处理构建面数据集。 点击【数据集】【线数据集自动拓扑】，设置： 选择构建面数据集的原始数据； 选择“创建面数据集”，并命名； 在“拓扑错误处理选项”中选择要进行的拓扑处理选项； 点击“高级”设置各种拓扑容限参数；,五、空间数据处理,（三）数据处理-拓扑关系的建立,拓扑错误显示和处理 SuperMap Deskpro可以生成一个专门的SMTOPOERROR字段来记录生成的拓扑错误信息。 字段中的值决定了拓扑错误信息： 0 - 没有错误 1 - 线段的起点是悬节点 2 - 线段的终点是悬节点 3 - 线段的起点和终点都是悬节点,五、空间
