3.空间数据采集

第三章空间数据的采集 第一节GIS数据源第二节空间数据的采集 第一节GIS数据源 1 地图资料 普通地图 空间信息 专题地图 专题 属性 信息 2 遥感 RS 资料 数据 图片 3 实测数据资料 空间数据 数字测图仪 GPS接受仪 属性数据 气象气候数据等 GlobalPositioningSystem RemoteSensing 4 统计资料 数字 人口 产值 收入 消费 文字 土地类型 劳动力状况 受教育程度 污染情况 一 GIS的数据来源分类表 二 GIS的数据来源 特点 数据采集在GIS中的地位 GIS 以数据为处理线索硬件 软件 数据 1 2 7 第二节空间数据的采集 一 主要数据采集定位设备 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 二 主要数据采集数字化设备 数字化设备 数字化仪 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 数字化仪 扫描仪 数字摄影测量工作站 一 空间数据数字化的一般方法1 手扶跟踪数字化仪 Digitizer 数字化 工作原理 数据采集方式 点方式 时间方式 距离方式 数字化仪的精度 手扶数字化的缺陷 无法及时发现错误 作业辛苦 2 扫描数字化 台式扫描仪 滚筒式扫描仪 扫描仪简介 扫描精度 扫描分辨率用每英寸点数DPI DotPerInch 表示例 当分辨率为300DPI时 则扫描象元的大小为2 54cm 300 0 085mm 3 屏幕跟踪数字化 栅格图象矢量化扫描数据 遥感数据 二 数字化中的物理坐标 用户坐标 地球坐标经度 纬度 地图投影变换 地图投影变换 地图坐标直角坐标 屏幕显示坐标 数字化仪 扫描仪坐标 用户坐标 物理坐标 1 物理坐标 数字化仪坐标 以其分辨率为坐标单位 X Y 0 0 设某A0幅面数字化仪分辨率为0 025mm 则 Ymax 900mm 0 025mm 36000Xmax 1200mm 0 025mm 48000 扫描图象坐标 2 用户坐标 地球坐标 地理经纬度 地图坐标 直角坐标 地图投影 我国大中比例尺地形图坐标系的建立 中央经线 X Y 500km 我国小比例尺图 圆锥投影 用户自定义坐标 当我们不需要考虑地图投影变形 把制图区域看成是一个平面时 或者当研究区域数据不与其它数据综合使用时 用户可自定义数字化原图的坐标 一般取左下角为 0 0 3 物理坐标与用户坐标的转换 x a0 a1x a2y y b0 b1x b2y X方向误差为 X x a0 a1x a2y Y方向误差为 Y y b0 b1x b2y 则距离误差为 d X2 Y2 最小二乘法求解 设 U d2 X2 Y2 U x a0 a1x a2y 2 y b0 b1x b2y 2 分别对未知数ai bi求偏导 并令各偏导数为零 则可得 x na0 a1 x a2 y xx a0 x a1 x 2 a2 x y x y a0 y a1 x y a2 y 2 y nb0 b1 x b2 y xx b0 x b1 x 2 b2 x y x y b0 y b1 x y b2 y 2 1 转换实质 建立两个坐标系之间的数学关系2 转换的意义 将设备坐标转换为地理要素的实际坐标 实现多幅图 包括不同比例尺地图的拼接或叠置 减少各种变形 投影变形 扫描变形 纸张变形等 3 转换方法 配准 从底图上采控制点 从数字地图上采控制点 控制点分布均匀 点位精确 三 主要数据采集方法 数据交换 四 数据内容与相应设备 五 数据采集方案 随机采样 系统采样 系统随机采样 可变系统采样 蔟聚采样 断面