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1、第四章第四章 空间数据的采集与处理空间数据的采集与处理学习目标学习目标了解了解GISGIS的数据采集方式的数据采集方式掌握地图数字化的方法、步骤掌握地图数字化的方法、步骤掌握地图数据的各种处理方法掌握地图数据的各种处理方法理解属性数据编码的深刻含义理解属性数据编码的深刻含义重点：重点：数据采集方式和数字化方法，空间数据处理的概数据采集方式和数字化方法，空间数据处理的概 念、意义和方法。念、意义和方法。第四章第四章 空间数据的采集与处理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一节
2、第一节 空间数据采集的任务空间数据采集的任务w w数据采集在数据采集在GISGIS中的地位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汽油数据第一节第一节 空间数据采集的任务空间数据采集的任务w wGISGIS数据的内容数据的内容 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 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 直观详细记录地表自然现象直观详细记录地表自然现象 数字高程模型数字高程模型 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一节第一节 空间数据采集
3、的任务空间数据采集的任务w w数据采集任务数据采集任务 将现有的地图、外业观测成果、航空像将现有的地图、外业观测成果、航空像 片、遥感图片数据、文本资料等转换成片、遥感图片数据、文本资料等转换成 GISGIS可以接受的数字形式。可以接受的数字形式。 不同的数据来源要用到不同的设备和方不同的数据来源要用到不同的设备和方 法法 数据入库之前进行验证、修改、编辑等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处理，保证数据在内容和逻辑上的一致 性性 数据的转换装载数据的转换装载 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑 生成等生成等第二节第二节 数
4、据源种类数据源种类w w数据源种类数据源种类第二节第二节 数据源种类数据源种类w w数据源与相应设备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三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集包括各类调查报告、文件、统计数据、实包括各类调查报告、文件、统计数据、实 验数据与野外调查的原始记录等，如人口数据验数据与野外调查的原始记录等，如人口数据 、经济数据、土壤成份、环境数据。、经济数据、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。直
5、接键入或文件、表格、数据库导入。对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据，则必须进行编码输入。的属性数据，则必须进行编码输入。w w属性数据采集属性数据采集第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集 系统性和科学性系统性和科学性：满足所涉及学科的科学分类方法：满足所涉及学科的科学分类方法 ，能反映出同一类型中不同的级别特点。，能反映出同一类型中不同的级别特点。 一致性一致性：对代码所定义的同一专业名词、术语必须：对代码所定义的同一专业名词、术语必须 是唯一的。是唯一的。 标准化和通用性标准化和通用性：有国家或行业标准的要按标准进：有国家或行业标准的要按
6、标准进 行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标 准化。准化。 简捷性简捷性：在满足国家标准的前提下、每一种编码应：在满足国家标准的前提下、每一种编码应 该是以最小的数据量载负最大的信息量。该是以最小的数据量载负最大的信息量。 可扩展性可扩展性：编码的设置应留有扩展的余地，避免新：编码的设置应留有扩展的余地，避免新 对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现 象。象。w w属性数据的编码属性数据的编码编码规则编码规则第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集 标识部分标识部分：用来标识属性数据的序号，
7、可以：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是简单的连续编号，也可划分不同层次进行 顺序编码；顺序编码； 分类部分分类部分：用来标识属性的地理特征，可采：用来标识属性的地理特征，可采 用多位代码反映多种特征。用多位代码反映多种特征。w w属性数据的编码属性数据的编码编码内容编码内容第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集 层次分类编码法：层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系为排列是按照分类对象的从属和层次关系为排列 顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的类别顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的类别 ，代码结构有严格的隶属关系。，代
8、码结构有严格的隶属关系。w w属性数据的编码属性数据的编码编码方法编码方法耕地 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第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集 多源分类编码法：多源分类编码法：对于一个特定的分类目标对于一个特定的分类目标 ，根据诸多不同的分类依据分别进行编码，根据诸多不同的分类依据分别进行编码， 各位数字代码之间并没有隶属关系。各位数字代码之间并没有隶属关系。w w属性数据的编码属性数据的编码编码方法编码方法第
9、三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集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择采集方法的依据是如何应用图形数据，图选择采集方法的依据是如何应用图形数据，图形数据类型，现有设备状况，现有人力，物力，财形数据类型，现有设备状况，现有人力，物力，财力状况等。力状况等。w w图形数据的采集图形数据的采集第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集w w图形数据的采集图形数据的采集第三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集w w图形数据的采集图形数据的采集数字
10、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三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集w w图形数据的采集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三节第三节 空间数据的采集空间数据的采集w w数据交换数据交换数据交换文件 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第四节第四节 空间数据的编辑与处理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
11、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四节第四节 空间数据的编辑与处理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
12、 重建拓扑关系重建拓扑关系第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理边界匹配（图幅接边界匹配（图幅接 边）边） 第一种方法是小第一种方法是小 心地修改空间数据心地修改空间数据 库中点和矢量的坐库中点和矢量的坐 标，以维护数据库标，以维护数据库 的连续性；的连续性； 第二种方法是先第二种方法是先 对准两幅图的一条对准两幅图的一条 边缘线，然后再小边缘线，然后再小 心地调整其它线段心地调整其它线段 使其取得连续。使其取得连续。第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理数据格式的转换：数据格式的转换： qq数据结构转换数据结构转换 相同数据结构的不同组织形式转换相同数据结构的
13、不同组织形式转换 n n矢量拓扑结构变换矢量拓扑结构变换 n n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 qq不同介质转换不同介质转换第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理投影变换：投影变换：第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理投影变换：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, L)数值变换：数学方法
14、第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理坐标变换：坐标变换：第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理图象纠正图象纠正 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
15、 纠正点纠正点数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四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理 图象纠正图象纠正w w 函数变换函数变换第四节第四节 空间数据的编辑与处理空间数据的编辑与处理图像解译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遥感图象的解译有目视判读和计算机自动解译两 种方法，其中，自动解译又可分为监督分类和非监种方法，其中，自动解译又可分为监督分类和非监 督分类两种。督分类两种。 第五节第五节 空间数据质量及其精度分析空间数据质量及其精度分析 数据质量是空间数据在表达空间位置、专数据质量是空间数据在表达空间位置、专 题特征以及时间这三个基本要素时，所能够题特征以及时间这三个基本要素时，所能够 达到的准确性、一致性、完整性，以及它们达到的准确性、一致性、完整
