CH3空间数据的获取与质量控制.ppt

靖娟利 土木工程系,第三章 空间数据的获取与 质量控制,主要内容,概述,1,2,空间数据质量,3,空间数据的获取,3.1 概述,一、空间数据的基本特点,Jack Dangermond 1984年,3.1 概述,二、空间数据源 地图数据影像数据 文本数据 统计资料 实测数据 多媒体数据 已有系统数据,GIS的主要数据集 数字线画数据（DLG） 数字栅格数据（DRG） 影像数据（DOM） 数字高程模型（DEM） 属性数据 专业领域数据,数字化 编辑,3.1 概述,DOM,DEM,DLG,RS影像数据,属性数据,3.2 空间数据的获取,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,一、野外测量,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,二、地图数字化 地图数字化是指把传统的纸质或其它材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数字信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,1、数字化仪数字化,数字化方式 点模式(point mode) 流模式(stream mode) 距离流模式(Distance stream) 时间流模式(Time stream Mode),3.2 空间数据的获取几何数据的获取,2、扫描矢量化,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,三、摄影测量 1、解析摄影测量 2、数字摄影测量 我国绝大部分1:1万和1:5万基本比例尺地形图使用摄影测量方法,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,四、遥感影像处理 遥感（Remote Sensing)：从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。 特点 增大观测范围 能提供大范围瞬时静态图像 能进行大面积重复性观测 大大加宽了人眼所能观察的光谱范围 空间详细程度高,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,RS技术系统,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,常用的卫星数据 陆地卫星（Landsat）专题制图仪（Thematic Mapper,TM），空间分辨率30m，重访周期16天。 法国SPOT卫星的高分辨率传感器(HRV)数据，空间分辨率20(10)m，重访周期26（2-3）天。 诺阿气象卫星的甚高分辨率辐射仪(NOAA-AVHRR),空间分辨率1.1Km，重访周期0.5天。 中等分辨率成像光谱仪（MODIS）：36个波段，空间分辨率250米（1-2波段），500米（3-7波段），1000米（8-36波段）；每昼夜覆盖2-4次。,高分辨率商业卫星系列 QuickBird：全色波段（PAN）0.61米，多光谱波段（4个波段）2.44米，重访周期1-6天。 IKONOS：全色波段（PAN）1米，多光谱波段（4个波段）4米，重访周期约3天。 SPOT5：全色波段（PAN）2.5米、5米，多光谱波段（4个波段）10米，重访周期2-3天。,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,RS与GIS的结合,3.2 空间数据的获取几何数据的获取,五、数据转换 转换内容 空间定位信息（实体的坐标） 空间关系 属性数据 转换方法 外部交换文件 空间数据交换标准 OPEN GIS 存在问题 精度的损失 空间关系损失 属性损失,3.2 空间数据的获取属性数据的获取,一、获取方法 键盘直接输入； 先建属性表输入属性，或从其它统计表中导入属性，属性和几何数据的连接；,3.2 空间数据的获取属性数据的获取,二、编码方法 国家基础信息数据分为九个大类，并依次细分为小类、一级和二级。分类代码由六位数字码组成，其结构如下： 大类码 小类码 一级代码 二级代码 识别位 大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。,3.3 空间数据质量,数据质量(Data Quality): 是指数据适用于不同应用的能力（ Fitness for use）。,3.3 空间数据质量基本特点,完整性,准确度,精度,相容性,一致性,数据质量的基本特点,不确定性,可得性,现势性,3.3 空间数据质量误差来源,3.3 空间数据质量误差类型,误差 类型,几何误差,属性误差,时间误差,逻辑误差,3.3 空间数据质量质量控制,质量 控制,传统的手工 方法,元数据方法,地理相 关法,将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。,数据集的元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，了解数据质量的状况和变化。,用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。,3.3 空间数据质量元数据,元数据（Metadata） 描述数据的数据。在地理空间数据中，元数据说明数据的内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息,是描述数据的数据。 作用 用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源。 帮助数据使用者查询所需空间信息。 组织和维护一个机构对数据的投资。 用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。 提供数据转换方面的信息。,3.3 空间数据质量元数据,元数据分类,（数据集系列Metadata），描述整个数据集的元数据，包括数据集区域采样原则，数据库的有效期，数据的时间跨度、分辨率以及方法等。是用户用于概括性查询数据集的主要内容。,（要素、属性的类型和实例Metadata），包括最近更新日期，位置纲量，存在问题标识（如数据的丢失原因），数据处理过程等。是元数据体系中详细描述现实世界的重要部分。,（数据集Metadata），既可以作为数据集系列Metadata的组成部分，也可以作为后面数据集属性以及要素等内容的父Metadata数据集系列。全面反映数据集的内容 。,（1） 高层元数据,（3） 底层元数据,（2） 中层元数据,3.3 空间数据质量元数据,对空间元数据所要描述的一般内容进行层次化和范式化，指定出可供参考与遵循的空间元数据标准的内容框架。 第一层是目录层，主要用于对数据集信息进行宏观描述，适合在数字地球的国家级空间信息交换中心或区域以及全球范围内管理和查询空间信息时使用。 第二层是空间元数据标准的主体，由八个基本内容部分和四个引用部分组成。,元数据的内容,3.3 空间数据质量元数据,1,数据收集前，根据要建设的数据库的内容而设计的元数据，包括数据类型、数据覆盖范围、使用仪器说明、数据变量表示、数据收集方法、数据时间、数据潜在利用等。 获取方法：主要采用键盘输入、关联法,2,数据收集中，随数据的形成同步产生的元数据，例如在测量海洋要素数据时，测点的水平和垂直位置、深度、温度等是同时得到的。 获取方法：主要采用测量,3,数据收集后，根据需要产生的，包括数据处理过程描述、数据的利用情况、数据质量评估、数据集大小、数据存放路径等 。 获取方法：主要采用计算、推理,元数据的获取,3.3 空间数据质量元数据实例描述1,主 表 数据集编号： 11002000001 数据集类型：数据库 数据集专业类型：地理 数据集名称：国家基础地理信息系统全国1:25万地形数据库 数据集版本： 1.0 数据集语言：中文 有效性：授权使用 数据集摘要：全国1:25万数据库,是国家基础地理信息系统三个全国性空间数据库之一。它由地形数据库、数字高程模型(DEM)数据库、地名数据库三部分构成。地形数据库: 以矢量方式存储管理1:25万地形图上的境界、水系、交通、居民地、地貌等要素。数据库管理系统采用ARC/ANF07.1版。覆盖范围：全国1:25万数据库在空间上包含816幅1:25万地形图数据,覆盖整个国土范围。国外部分沿国界外延25公里采集数据。全国816幅分布情况详见1:25万图幅接合表。数据量：1:25万地形数据库，4.5GB。数据库质量：全国1:25万数据库通过国家级验收,其数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接边精度、现势性均符合国家测绘局制定的有关技术规定和标准的要求,质量优良可靠。适用范围：全国1:25万数据库是国家空间数据基础设施的重要组成部分,为国民经济信息化提供数字化空间平台,为国家和省级各部门进行区域规划、灾害监测、防洪抢险、环境保护、宏观决策等提供信息服务。 数据源说明：中华人民共和国国家测绘局编制的中国1:25万地形图。共816幅图,覆盖整个国土范围。按照经纬度划分图幅,每幅图的纬差为1度,经差为1.5度。 数据源生产开始时间： 数据源完成结束时间： 97-12-30 数据质量说明：全国1:25万数据库通过国家级验收,其数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接边精度、现势性均符合国家测绘局制定的有关技术规定和标准的要求,质量优良可靠。,3.3 空间数据质量元数据实例描述2,数据集编号: 11002000001 子集编号: 11002000001001 子集名称: 恩和哈达幅1:25万地形数据库 子集文件名: dbase_servergisdata25tilesN51N5109 数据摘要: 图层数:10,图层名:bount,respt,roalk,hydnt,hydlk,terlk,ternt,atnlk,ggdln,quapy 数据格式: Coverge 图幅名称: 恩和哈达 图幅编号: N51C003001 左下角经度: 120/00/00 左下角纬度: 53/00/00 右上角经度: 121/30/00 右上角纬度: 54/00/00 比例尺: 250000 空间参照信息: 坐标系统: 采用1954北京坐标系。高程基准: 采用1956黄海高程系。地图投影: 采用经纬度坐标以度为单位。 数据单位: 十进制度 数据录入单位: 国家基础地理信息中心 数字化方法: 水系、等高线采用扫描矢量化方式采集数据,居民地、境界、交通等其它要素主要采用手扶数字化方式采集数据。 URL位置: 联系单位: 主要地名: 乌捷斯纳亚,恩和哈达,乌斯契斯特列尔卡,热各多契,西口子,木奇坎,奇雅河,前场,狼狈,卡腊甘,尼基京,八道卡,阿里亚金厂,3.3