GIS教案-第五讲空间数据质量和元数据.ppt

第五讲空间数据质量和元数据,空间数据质量,第一节空间数据质量,一、空间数据质量的概念二、空间数据质量评价三、空间数据质量问题的来源与分析四、数据质量控制,一、空间数据质量的概念,所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间位置、特征和时间所能达到的准确性、一致性、完整性和三者统一性的程度，以及数据适用于不同应用的能力。,出门嘴是路的俗语，目前还没有被科技完全取代，这是因为空间数据的精确度还达不到应用的要求，使得地理信息系统不够完善。空间数据的质量具有相对性。,空间数据质量已成为一个世界各国高度关注的科学热点、难题。,关于空间数据质量问题的研究，尽管国际上只是近年才兴起并引起高度关注，但史文中早于1991年在德国和荷兰攻读博士学位时就已在这个领域开始探讨。,通过全面和深入的研究，他系统地提出了“空间数据与空间分析的不确定性原理”，后又首次提出了未来地理信息科学的发展方向之一是“基于不确定性的地理信息科学”，基于此，史文中被认为是这个领域的国际领跑人。,中国对空间数据质量与不确定理论亦高度重视。据悉，国家自然科学基金委、国家测绘局等部门都有意向将地理信息不确定性及空间数据质量列入未来科学研究与技术发展规划的主要研究领域之一。,地理信息科学中,主要理论基础有地理现象的认知与表达地学编码与地理坐标系理论空间数据组织方法与空间分析理论不确定性理论本书从理论研究角度深入介绍了其中一个主题-空间数据与空间分析的不确定性原理内容包括:不确定性的数学基础线状目标的位置误差模型数字地面模型的不确定性属性不确定性模型位置与属性不确定性集成模型空间目标间拓扑关系的不确定性理论空间叠置分析的不确定性建模,空间缓冲区分析的不确定性模型空间数据与分析不确定性的可视化元数据模型基于不确定性的空间数据挖掘地籍数据的质量控制。,二、空间数据质量评价,数据质量相关的几个概念（1）误差（2）准确度（3）精度（4）不确定性,误差反映了数据与真实值或大家公认的真值之间的差异。,结果、计算值、估计值与真实值之间的差异。,数据表示的精密程度，亦即数据表示的有效位数。,关于空间过程和特征不能被准确确定的程度。,空间数据质量评价,空间数据质量标准要素,数据情况说明,属性精度,时间精度,数据完整性,表达形式的完整性,逻辑一致性,位置精度,数据情况说明,要求对地理数据的来源、数据内容及其处理过程等做出准确、全面和详尽的说明。,位置精度,指空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程度，通常表现为空间三维坐标数据精度。它包括数学基础精度、平面精度、高程精度、接边精度、形状再现精度、像元定位精度。平面精度又分为相对精度和绝对精度。,属性精度,指空间实体的属性与其真值相符的程度。通常取决于地理数据的类型，且常常与位置精度有关，包括要素分类与标准的正确性、要素属性值的准确性、名称的正确性等。,时间精度,指数据的现势性。可以通过数据更新的时间和频度来表现。,逻辑一致性,指地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、数据内容，以及拓扑性质上的内在一致性。,数据完整性,指地理数据在范围、内容和结构等方面满足所有要求的完整程度，包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。,表达形式的合理性,主要指数据抽象、数据表达与真实地理世界的吻合性，包括空间特征、专题特征、时间特征表达的合理性。,空间数据质量的评价,空间数据质量评价矩阵表,空间数据质量问题的来源,空间现象自身存在的不稳定性,空间数据处理中的误差,空间数据使用中的误差,空间现象的表达,空间现象的表达,定义变量概念理解的不一致性导致数据测量误差。,表达方式图形的不合理表达产生误差。,物理介质的变化,测量测量仪器本身有一定的设计精度。,数据处理中的误差,空间数据使用中的误差,对数据的解释过程,缺少文档,常见空间数据源的误差分析,地图数据的质量问题,测量数据的质量问题,遥感数据的质量问题,地图数据的质量问题,遥感数据的质量问题,测量数据的质量问题,空间数据的质量控制,数字化过程的质量控制,数据预处理工作数字化设备的选用数字化对点的精度（0.1mm）数字化限差数据的精度检查(直0.2mm;曲0.3mm),元数据概念,Metadata，原意是关于数据变化的描述，即关于数据的数据。,元数据的类型（1）,元数据的类型（2）,元数据在数字地球中的重要作用,元数据是实现数字地球中地理空间信息共享的前提条件和基本保障是整理数字地球所需地理空间数据的重要指导原则是组织和管理数字地球中数据的重要手段,元数据最本质的特性之一就是它具有目录索引的作用,类似于一本书中目录的功效是维护数字地球中的数据的重要工具。数据生产单位通过建立所生产数据集的元数据文档,可以保证即使其主要工作人员退休或调离时,也不会失去对所生产数据集情况的了解,这样可以实现对数据集的维护、更新,保证数据生产者对数据的投资,是数字地球中数据交流中心的核心内容是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特殊需求的数据或信息的预览器提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销售等方面的信息,这样便于数据使用者查