地图数字化质量分析与控制

1、第二章第二章地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制影响数据质量的因素主要有影响数据质量的因素主要有: :n数据源的质量问题数据源的质量问题 包括各种测量数据、地图和遥感数据等的误差，调查和包括各种测量数据、地图和遥感数据等的误差，调查和统计造成的属性数据误差，以及文档数据的错误等统计造成的属性数据误差，以及文档数据的错误等n建库过程中的数据质量问题建库过程中的数据质量问题 包括数字化前的预处理，手扶跟踪数字化精度或扫描数包括数字化前的预处理，手扶跟踪数字化精度或扫描数字化的分辨率和矢量化精度，数据转换误差字化的分辨率和矢量化精度，数据转换误差 n分析处理过程中引入的数据质量问题。分析处理过程

2、中引入的数据质量问题。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 地图数字化地图数字化作为构建作为构建GISGIS工程的主工程的主要工作，在其过程中产生的误差就成为要工作，在其过程中产生的误差就成为影响数据质量的主要因素。影响数据质量的主要因素。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1 1 数据质量控制的内容数据质量控制的内容 空间数据质量控制空间数据质量控制(Quality Control)(Quality Control)是为达到规是为达到规范或规定对空间数据质量要求而采取的作业技术和措范或规定对空间数据质量要求而采取的作业技术和措施。施。 对于通过矢量化采集的

3、空间数据，质量控制主要对于通过矢量化采集的空间数据，质量控制主要体现在以下方面：元数据质量控制、几何数据质量控体现在以下方面：元数据质量控制、几何数据质量控制、拓扑数据质量控制、属性数据质量控制和空间数制、拓扑数据质量控制、属性数据质量控制和空间数据之间关系的质量控制。据之间关系的质量控制。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1.1 1.1 元数据质量控制元数据质量控制 元数据是关于数据的数据，又称地理信息元数据是关于数据的数据，又称地理信息描述数据描述数据(Metadata for Geographic (Metadata for Geographic informatio

4、n)information)或诠释数据。元数据是描述地理或诠释数据。元数据是描述地理数据内容、质量、状况和其他特征的数据。数据内容、质量、状况和其他特征的数据。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制元数据的质量控制主要包括：元数据的质量控制主要包括：n数据完整性检查。如数据层的完整性检查、数据层数据完整性检查。如数据层的完整性检查、数据层内部文件的完整性检查、属性项完整性检查、要素内部文件的完整性检查、属性项完整性检查、要素完整性检查。完整性检查。n时间精度检查。包括数据源的出版时间检查、数据时间精度检查。包括数据源的出版时间检查、数据更新时间检查、数据采集时间检查。更新时间检

5、查、数据采集时间检查。n数据说明和文档资料检查。包括元数据检查、图历数据说明和文档资料检查。包括元数据检查、图历簿检查、各种现势资料图检查等。簿检查、各种现势资料图检查等。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1.2 1.2 几何数据质量控制几何数据质量控制 在地图数字化的过程中，不可避免地会出现空间点位丢在地图数字化的过程中，不可避免地会出现空间点位丢失或重复、线段过长或过短、区域标识点遗漏等问题。为此，失或重复、线段过长或过短、区域标识点遗漏等问题。为此，可采用可采用: :n目视检查目视检查( (如检查线丢失、线段过长等显著的错误如检查线丢失、线段过长等显著的错误) )、n

6、逻辑检验逻辑检验( (如根据数据拓扑一致性进行检验，将弧段如根据数据拓扑一致性进行检验，将弧段连成多边形及进行数字化误差的检查连成多边形及进行数字化误差的检查) )n图形检查图形检查( (如将数字化文件的输出图覆盖在原始地图如将数字化文件的输出图覆盖在原始地图上进行比较等方法进行检查与处理上进行比较等方法进行检查与处理) ) 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制几何数据质量控制主要包括几何数据质量控制主要包括n几何值域检验，即根据规定的各类数据取值范围，检查是几何值域检验，即根据规定的各类数据取值范围，检查是否超出值域范围。例如设置悬挂弧段距离否超出值域范围。例如设置悬挂弧段

7、距离(Dangle length)(Dangle length)，弧段长度小于该距离时，系统会删除该弧段。设置结点连弧段长度小于该距离时，系统会删除该弧段。设置结点连接容限接容限(Node Snap Tolerance)(Node Snap Tolerance)，新结点与已经存在的结点，新结点与已经存在的结点的距离小于该距离时，新结点就会连接到已存在的结点上。的距离小于该距离时，新结点就会连接到已存在的结点上。n检查记录内各数据间的关系（主要是空间特征数据之间的检查记录内各数据间的关系（主要是空间特征数据之间的空间相对关系，例如道路必然是跨过河流，而不能与河流空间相对关系，例如道路必然是跨过河

8、流，而不能与河流相连接）。相连接）。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n检验各关系间数据是否一致，如同一目标在各关系中的标检验各关系间数据是否一致，如同一目标在各关系中的标识符应一致。识符应一致。n结点匹配检验，即各边在汇交的结点处坐标应完全一致。结点匹配检验，即各边在汇交的结点处坐标应完全一致。例如：自行闭合的线段首尾完全一致；线段端点与其它边例如：自行闭合的线段首尾完全一致；线段端点与其它边的中部相接时，应使端点准确地重合在该边上；图边上各的中部相接时，应使端点准确地重合在该边上；图边上各线段的端点应准确地重合于图边上；等高线端点准确地重线段的端点应准确地重合于图边上；

9、等高线端点准确地重合在双线河边线上。合在双线河边线上。n检验多边形文件跟多边形标识点记录的一致性和多边形本检验多边形文件跟多边形标识点记录的一致性和多边形本身的完整性。身的完整性。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1.3 1.3 数据逻辑质量控制数据逻辑质量控制 数据逻辑一致性数据逻辑一致性(Data logical Consistency)(Data logical Consistency)是指数据是指数据在数据结构、数据格式和属性编码正确性方面，尤其是拓扑在数据结构、数据格式和属性编码正确性方面，尤其是拓扑关系上的一致性。拓扑是反映空间要素和要素类之间的数据关系上的一致

10、性。拓扑是反映空间要素和要素类之间的数据模型或格式，它用来保证空间数据的完整性规则。拓扑关系模型或格式，它用来保证空间数据的完整性规则。拓扑关系的建立是空间分析的基础，拓扑关系的质量直接关系到空间的建立是空间分析的基础，拓扑关系的质量直接关系到空间分析的正确性和可靠性。因此拓扑数据在分析的正确性和可靠性。因此拓扑数据在GISGIS系统中有着举系统中有着举足轻重的地位。足轻重的地位。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 在拓扑数据质量控制中，可以通过建立拓扑关在拓扑数据质量控制中，可以通过建立拓扑关系规则来进行拓扑数据一致性控制。拓扑关系规则系规则来进行拓扑数据一致性控制。拓扑

11、关系规则使用户指定的空间数据必须满足拓扑关系约束，譬使用户指定的空间数据必须满足拓扑关系约束，譬如：要素之间的相邻关系、连接关系、覆盖关系、如：要素之间的相邻关系、连接关系、覆盖关系、相交关系等。地形图中当以河流为国界时，河流与相交关系等。地形图中当以河流为国界时，河流与国界线必须一致。国界线必须一致。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1.4 1.4 属性数据质量控制属性数据质量控制 属性数据说明空间实体数据的几何类型、分类分级、数属性数据说明空间实体数据的几何类型、分类分级、数据特征、质量描述、地理名称、更新日期等等。据特征、质量描述、地理名称、更新日期等等。 按属性数据

12、的性质、内容、存储方式、与空间数据关系按属性数据的性质、内容、存储方式、与空间数据关系的密切性，属性数据可以分为两类：一类是与空间实体数据的密切性，属性数据可以分为两类：一类是与空间实体数据紧密相关的、用于区分空间数据实体的基本属性类，它们可紧密相关的、用于区分空间数据实体的基本属性类，它们可以是空间数据唯一标识符、分类代码、几何类型（点线面）、以是空间数据唯一标识符、分类代码、几何类型（点线面）、数据的所有者或采集者、数据来源、数据建立日期、数据精数据的所有者或采集者、数据来源、数据建立日期、数据精度、与其它空间实体之间的关系代码（点线面的组成关系、度、与其它空间实体之间的关系代码（点线面的

13、组成关系、相邻关系等）等信息，这类属性的质量控制是相邻关系等）等信息，这类属性的质量控制是GISGIS属性数据质属性数据质量控制的重点。量控制的重点。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 另一类是描述空间实体专业特性的专题属性数另一类是描述空间实体专业特性的专题属性数据。这类属性数据因应用专业不同而异，如在宗地据。这类属性数据因应用专业不同而异，如在宗地管理管理GISGIS系统中，属性数据可包含土地等级、土地系统中，属性数据可包含土地等级、土地权属性质、土地用途等。这类属性数据大都由专门权属性质、土地用途等。这类属性数据大都由专门的数据库管理系统存储管理，通过一定的方法与的数

14、据库管理系统存储管理，通过一定的方法与GISGIS数据库相联。数据库相联。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制属性数据的质量控制主要包括：属性数据的质量控制主要包括：n描述空间数据的属性项定义（包括名称、类型、长度描述空间数据的属性项定义（包括名称、类型、长度等）必须正确，属性表中各属性项的属性取值及其单等）必须正确，属性表中各属性项的属性取值及其单位不得有异常。如：地物的高程不可能超过位不得有异常。如：地物的高程不可能超过88488848米，米，地块的面积不可能为负数。地块的面积不可能为负数。n标识码是区分标识空间数据的代码，必须唯一有效。标识码是区分标识空间数据的代码，必

15、须唯一有效。描述每个地理实体特征的各种属性数据应正确。描述每个地理实体特征的各种属性数据应正确。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n空间数据与描述它的属性数据之间一一对应的空间数据与描述它的属性数据之间一一对应的关系必须正确，也即空间数据与属性数据必须关系必须正确，也即空间数据与属性数据必须具有正确的相关性，具有一个以上属性表时，具有正确的相关性，具有一个以上属性表时，各属性表之间的相关性和网络层次应当正确描各属性表之间的相关性和网络层次应当正确描述和建立。述和建立。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制1.5 1.5 空间数据之间关系的质量控制空间数据之间

16、关系的质量控制n空间实体的点线面类型定义必须正确；空间实体的点线面类型定义必须正确；n保证多边形空间实体的封闭性；保证多边形空间实体的封闭性；n保证线状空间实体的连接性；保证线状空间实体的连接性；n保证组合实体与基础图形要素之间的正确相保证组合实体与基础图形要素之间的正确相关性，比如组合实体关性，比如组合实体“建筑物建筑物”由建筑物外由建筑物外墙线、其标识码、门牌号等基本要素组成。墙线、其标识码、门牌号等基本要素组成。 n保证编码不重复；保证编码不重复；第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n组合实体与基础图形要素之间的关系正确组合实体与基础图形要素之间的关系正确 连接连接如墙

17、可与墙连接，但不可与铁路线连接如墙可与墙连接，但不可与铁路线连接 相交相交如墙可与道路边线相交如墙可与道路边线相交 共享共享如墙可与台阶、楼梯、道路边线共享如墙可与台阶、楼梯、道路边线共享 落于落于如建筑物中心点应落于墙内如建筑物中心点应落于墙内 包含包含如墙可包含建筑物中心线如墙可包含建筑物中心线n保证不出现悬挂节点和伪节点保证不出现悬挂节点和伪节点第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制2 2数据质量控制的方法数据质量控制的方法2.1 2.1 传统的手工方法传统的手工方法 质量控制的人工方法主要是将数字化数据与数质量控制的人工方法主要是将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的

18、检查包括目视方法、绘据源进行比较，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的方法。用与原属性逐个对比的方法。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制2.2 2.2 元数据方法元数据方法 数据集的元数据中包含了大量的有关数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，据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中的质量同时元数据也记录了数据处理过程中的质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和

19、变化。的状况和变化。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制2.3 2.3 地理相关法地理相关法 用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的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。例如，从地表自然特征的空间分布着手分析，山区河流质量。例如，从地表自然特征的空间分布着手分析，山区河流应位于微地形的最低点，因此，叠加河流和等高线两层数据时，应位于微地形的最低点，因此，叠加河流和等高线两层数据时，若河流的位置不在等高线的外凸连线上，则说明两层数据中必若河流的位置不在等高线的外凸连线上，则说明两层数据中必有一层数据有质量问题，如不能确定哪层数据有问题时，可以有一层数据

20、有质量问题，如不能确定哪层数据有问题时，可以通过将它们分别与其它质量可靠的数据层叠加来进一步分析。通过将它们分别与其它质量可靠的数据层叠加来进一步分析。因此，可以建立一个有关地理特征要素相关关系的知识库，以因此，可以建立一个有关地理特征要素相关关系的知识库，以备各空间数据层之间地理特征要素的相关分析之用。备各空间数据层之间地理特征要素的相关分析之用。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3 3 地图数字化数据的误差来源分析地图数字化数据的误差来源分析 针对地图数字化生产的各个环节和影响针对地图数字化生产的各个环节和影响地图数据质量的各种因素，地图数字化过程地图数据质量的各种因素

21、，地图数字化过程中的误差来源主要包括以下几个方面：地图中的误差来源主要包括以下几个方面：地图固有误差、材料变形产生的误差、图形数字固有误差、材料变形产生的误差、图形数字化误差（包括数字化仪数字化和扫描矢量化化误差（包括数字化仪数字化和扫描矢量化两种方式产生的误差）。两种方式产生的误差）。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3.1 3.1 地图固有误差地图固有误差 地图固有误差是指用于数字化的地图本身所带地图固有误差是指用于数字化的地图本身所带有的误差，包括控制点误差，投影误差。由于地图有的误差，包括控制点误差，投影误差。由于地图数据本身就存在着不确定性，因此这些误差很难确数

22、据本身就存在着不确定性，因此这些误差很难确定，也就很难对其综合误差作出准确评价，实际上定，也就很难对其综合误差作出准确评价，实际上这些误差也是根本无法克服的，是由于我们对地球这些误差也是根本无法克服的，是由于我们对地球认识的不完善，我们所了解的地球的不确定性决定认识的不完善，我们所了解的地球的不确定性决定的。的。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3.2 3.2 材料变形产生的误差材料变形产生的误差 由于数字化作业的地形图（工作底图）一般应采用聚酯由于数字化作业的地形图（工作底图）一般应采用聚酯薄膜图，其变形一般小于薄膜图，其变形一般小于0.20.2。采用纸质图纸时，图纸的。

23、采用纸质图纸时，图纸的尺寸随湿度和温度的变化而变化，温度不变的情况下，湿度尺寸随湿度和温度的变化而变化，温度不变的情况下，湿度由由0 0增至增至2525，则纸的尺寸可能改变，则纸的尺寸可能改变1.61.6。因为纸的膨胀。因为纸的膨胀率和收缩率不相同，即使湿度回到原来的大小，图纸也不能率和收缩率不相同，即使湿度回到原来的大小，图纸也不能恢复原来的尺寸。因此在数字化时要确定适当的比例因子，恢复原来的尺寸。因此在数字化时要确定适当的比例因子，通过几何校正，减少工作底图变形产生的位置误差，达到相通过几何校正，减少工作底图变形产生的位置误差，达到相应的精度。应的精度。第二章第二章 地图数字化的质量控制地

24、图数字化的质量控制 地形图工作底图精度应满足如下地形图工作底图精度应满足如下要求：图廓点位误差要求：图廓点位误差0.1mm0.1mm；图廓；图廓边长误差边长误差0.2mm0.2mm；图廓对角线误差；图廓对角线误差 0 . 3 m m0 . 3 m m ； 图 廓 网 点 间 距 误 差； 图 廓 网 点 间 距 误 差0.15mm0.15mm。（书上。（书上P9P9）第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3.3 3.3 图形数字化误差图形数字化误差 到目前为止，根据地图数字化工作原理的不同，到目前为止，根据地图数字化工作原理的不同，GISGIS应用中地图数字化的主要方法有手扶跟

25、踪数字化应用中地图数字化的主要方法有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两种。手扶跟踪数字化是和扫描矢量化两种。手扶跟踪数字化是GISGIS界最早用界最早用来将纸制地图数字化的重要方法。手扶跟踪数字化来将纸制地图数字化的重要方法。手扶跟踪数字化容易编程实现。但是自动化程度差，数字化地图时容易编程实现。但是自动化程度差，数字化地图时工作量大，速度慢，精度受操作员技术、精神状态工作量大，速度慢，精度受操作员技术、精神状态等人为因素影响，不易严格控制。等人为因素影响，不易严格控制。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 扫描矢量化地图数据生产是利用计算机技术、扫描矢量化地图数据生产是利用计算

26、机技术、数字图像处理技术、模式识别及人工智能技术将现数字图像处理技术、模式识别及人工智能技术将现有各种模拟地图数据转换成数字地图数据。通过扫有各种模拟地图数据转换成数字地图数据。通过扫描仪将地图转换为栅格数据，然后在栅格数据的基描仪将地图转换为栅格数据，然后在栅格数据的基础上完成对点、线、面、标注等实体的矢量化，并础上完成对点、线、面、标注等实体的矢量化，并输入矢量数据的属性值。扫描矢量化具有速度快、输入矢量数据的属性值。扫描矢量化具有速度快、精度高等优点。但在软件自动进行跟踪和识别时，精度高等优点。但在软件自动进行跟踪和识别时，由于地图本身的复杂性，仍须进行部分的人机交互，由于地图本身的复杂

27、性，仍须进行部分的人机交互，如断线合并处理、确定属性值等，需要人工在屏幕如断线合并处理、确定属性值等，需要人工在屏幕上进行矢量化（交互式矢量化）。上进行矢量化（交互式矢量化）。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3.3.1 3.3.1 数字化仪跟踪数字化数字化仪跟踪数字化 数字化仪跟踪数字化一般有点方式和流数字化仪跟踪数字化一般有点方式和流方式两种工作方式，在实际生产中使用较多方式两种工作方式，在实际生产中使用较多的是点方式。用流方式进行数字化所产生的的是点方式。用流方式进行数字化所产生的误差要比点方式大得多。误差要比点方式大得多。n数字化要素对象数字化要素对象 地理要素图形

28、本身的宽度、地理要素图形本身的宽度、密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显密度和复杂程度对数字化结果的质量有着显著的影响。例如，粗线比细线更易引起误差，著的影响。例如，粗线比细线更易引起误差，复杂曲线比平直线更易引起误差，密集的要复杂曲线比平直线更易引起误差，密集的要素要比稀疏要素更易引起误差。素要比稀疏要素更易引起误差。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n数字化操作人员数字化操作人员 数字化操作人员的技数字化操作人员的技术与经验不同，所引入的数字化误差也术与经验不同，所引入的数字化误差也会有较大的差异。这主要表现在最佳采会有较大的差异。这主要表现在最佳采点点位的选择、十字

29、丝与目标重叠程度点点位的选择、十字丝与目标重叠程度的判断能力等方面。另外，数字化操作的判断能力等方面。另外，数字化操作人员的疲劳程度和数字化的速度也会引人员的疲劳程度和数字化的速度也会引起影响数字化的质量。起影响数字化的质量。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n数字化仪数字化仪 数字化仪的分辨率和精度对数数字化仪的分辨率和精度对数字化的质量有着决定性的影响。通常，数字字化的质量有着决定性的影响。通常，数字化仪的实际分辨率和精度比标称的分辨率和化仪的实际分辨率和精度比标称的分辨率和精度要低一些，选择数字化仪时应考虑这一精度要低一些，选择数字化仪时应考虑这一因素。因素。n数字化

30、操作数字化操作 操作方式也会影响数字化数据操作方式也会影响数字化数据的质量，如曲线采点方式（流方式或点方式）的质量，如曲线采点方式（流方式或点方式）和采点密度。和采点密度。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制3.3.2 3.3.2 扫描数字化扫描数字化第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4 4 地图数字化数据质量控制的方法及地图数字化数据质量控制的方法及步骤步骤4.1 4.1 数据预处理数据预处理 对于质量不高的数据源，如散乱的文档和图面对于质量不高的数据源，如散乱的文档和图面不清晰的地图，通过预处理工作不但可减少数字化不清晰的地图，通过预处理工作不但可减少

31、数字化误差，还可提高数字化工作的效率。对于扫描数字误差，还可提高数字化工作的效率。对于扫描数字化的原始图形或图像，还可采用分版扫描的方法，化的原始图形或图像，还可采用分版扫描的方法，来减少数字化误差。来减少数字化误差。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4.2 4.2 正确选择数字化设备正确选择数字化设备 数字化仪和扫描仪的分辨率和精度对数字化的数字化仪和扫描仪的分辨率和精度对数字化的质量有着决定性的影响，因此，在选用数字化设备质量有着决定性的影响，因此，在选用数字化设备时应考虑其分辨率和精度，各类参数不应低于设计时应考虑其分辨率和精度，各类参数不应低于设计的精度要求，即一

32、般数字化仪的分辨率应达到的精度要求，即一般数字化仪的分辨率应达到0.025mm0.025mm，精度达到，精度达到0.2mm0.2mm，扫描仪的分辨率应高于，扫描仪的分辨率应高于0.083mm0.083mm。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4.3 4.3 地图定向的坐标变换地图定向的坐标变换 地图定向是为了建立数字化坐标系和地图坐标系地图定向是为了建立数字化坐标系和地图坐标系之间关系，它不仅建立了地图的数学法则及设备坐标之间关系，它不仅建立了地图的数学法则及设备坐标与实际地理坐标的关系，而且对控制数据采集的精度与实际地理坐标的关系，而且对控制数据采集的精度有重要的意义。从

33、理论上讲，地图定向、定位至少需有重要的意义。从理论上讲，地图定向、定位至少需要两个控制点，为了消除图纸伸缩变形误差、图廓线要两个控制点，为了消除图纸伸缩变形误差、图廓线长度误差、数字化过程中的定向误差，在实际操作中，长度误差、数字化过程中的定向误差，在实际操作中，控制点的选择应不少于控制点的选择应不少于4 4个，然后采用线性变换或者仿个，然后采用线性变换或者仿射变换，按最小二乘法原理解算定向参数，建立数字射变换，按最小二乘法原理解算定向参数，建立数字化坐标系和地图坐标系之间的关系。线性变换可消除化坐标系和地图坐标系之间的关系。线性变换可消除图纸均匀伸缩的影响，仿射变换可以消除图纸不均匀图纸均匀

34、伸缩的影响，仿射变换可以消除图纸不均匀伸缩的影响，对地图点位误差进行平差。伸缩的影响，对地图点位误差进行平差。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 标准分幅地图的内图廓四角上的标准分幅地图的内图廓四角上的4 4个图廓个图廓点可作为定向的控制点，它们标有相应的实际点可作为定向的控制点，它们标有相应的实际地理坐标，图面上往往还有测量控制点可供选地理坐标，图面上往往还有测量控制点可供选择。当没有现成可供选择的控制点或者需要增择。当没有现成可供选择的控制点或者需要增加控制点时，控制点的选取应尽可能选取在明加控制点时，控制点的选取应尽可能选取在明显地物点上，如线状地物交叉点，并在图幅上

35、显地物点上，如线状地物交叉点，并在图幅上尽可能均匀分布，这样有利于提高数字化精度。尽可能均匀分布，这样有利于提高数字化精度。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4.4 4.4 数字化采集数字化采集 数字化地图偏离中心位置的值为误差，即数字数字化地图偏离中心位置的值为误差，即数字化点、线对原图上点、线的偏差。在地图数字化过化点、线对原图上点、线的偏差。在地图数字化过程中，不仅要注重数据采集的质量，同时，应当对程中，不仅要注重数据采集的质量，同时，应当对数字化提出一定的指标精度，以保证地图数字化数数字化提出一定的指标精度，以保证地图数字化数据的质量。对地图上具有规则图形的地物，如

36、房屋、据的质量。对地图上具有规则图形的地物，如房屋、直线等，根据它们的几何条件进行检核，形成的误直线等，根据它们的几何条件进行检核，形成的误差不能超过一定的限差。差不能超过一定的限差。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n数字化对点精度是指数字化时数据采集点与原始点的数字化对点精度是指数字化时数据采集点与原始点的重合的程度。一般要求数字化对点误差应小于重合的程度。一般要求数字化对点误差应小于0.1mm。n数字化限差的最大值分别规定如下：采点密度数字化限差的最大值分别规定如下：采点密度（0.2mm），接边误差，接边误差（0.02mm）、接合距离、接合距离（0.02mm）、悬挂

37、距离、悬挂距离（0.007mm）、细化距离、细化距离（0.007mm）和纹理距离和纹理距离（0.01mm）。n接边误差控制，通常当相邻图幅对应要素距离小于接边误差控制，通常当相邻图幅对应要素距离小于0.3mm时，可以中其中一个要素以使两者结合；当这时，可以中其中一个要素以使两者结合；当这一距离在一距离在0.3mm与与0.6mm之间时，两要素各自移动一之间时，两要素各自移动一半距离。半距离。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4.5 4.5 数据的精度检查数据的精度检查 主要检查输出图与原始图之间的点位误差。主要检查输出图与原始图之间的点位误差。一般要求，对直线地物和独立地物，

38、这一误差一般要求，对直线地物和独立地物，这一误差应小于应小于0.2mm0.2mm；对曲线地物和水系，这一误差；对曲线地物和水系，这一误差应小于应小于0.3mm0.3mm；对边界模糊的要素应小于；对边界模糊的要素应小于0.5mm0.5mm。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制4.6 4.6 数据文件的检查数据文件的检查 根据数字地图质量的内容，需要对每幅图进行严格的根据数字地图质量的内容，需要对每幅图进行严格的自检、检查。自检、检查。 自查由作业人员对所操作的图幅进行图形要素错漏的自查由作业人员对所操作的图幅进行图形要素错漏的检查，数据所在层、颜色的检查，所使用的符号、线型比检

39、查，数据所在层、颜色的检查，所使用的符号、线型比例的检查，相邻图幅之间接边的检查。检查由专门负责质例的检查，相邻图幅之间接边的检查。检查由专门负责质量的技术人员进行。主要的检查方法有绘图输出检查，屏量的技术人员进行。主要的检查方法有绘图输出检查，屏幕浏览检查和编程序批处理检查。幕浏览检查和编程序批处理检查。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n绘图检查是将数字地图转化为栅格样图，绘图检查是将数字地图转化为栅格样图，然后按传统的地图检查方法将样图与原然后按传统的地图检查方法将样图与原图对照，检查图形要素是否错漏，数字图对照，检查图形要素是否错漏，数字化点位误差情况，要素比例是否

40、正确、化点位误差情况，要素比例是否正确、线型是否合适、图面整体表示是否合理线型是否合适、图面整体表示是否合理等。由于原图与样图比例尺相同，因此，等。由于原图与样图比例尺相同，因此，这是一种比较直观有效的检查方法。这是一种比较直观有效的检查方法。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n屏幕检查是在计算机上通过点击鼠标，屏幕检查是在计算机上通过点击鼠标，任意放大局部关系，清楚地查询屏幕图任意放大局部关系，清楚地查询屏幕图形，重点检查图形编辑情况，也可以将形，重点检查图形编辑情况，也可以将相邻图幅数据拼接，检查图幅的接边情相邻图幅数据拼接，检查图幅的接边情况，还可以将不同格式的数据叠

41、合检查、况，还可以将不同格式的数据叠合检查、分层检查，如重点检查房屋层、道路层分层检查，如重点检查房屋层、道路层或某一定的层域。或某一定的层域。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n编程检查是对于一些有规律的、有内在编程检查是对于一些有规律的、有内在联系的数据，可以采用计算机编程和利联系的数据，可以采用计算机编程和利用软件自身具有的检查功能进行检查，用软件自身具有的检查功能进行检查，这样可以提高检查的效率和准确率。主这样可以提高检查的效率和准确率。主要检查分层、属性项的设置，拓扑关系要检查分层、属性项的设置，拓扑关系的建立是否正确，有无异常属性值和不的建立是否正确，有无异常属

42、性值和不符合逻辑关系的属性值等。符合逻辑关系的属性值等。 第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制5 5 扫描矢量化数据误差分析及质量扫描矢量化数据误差分析及质量控制方法控制方法5.15.1误差分析误差分析 扫描数字化用高精度扫描仪将图形图像等扫扫描数字化用高精度扫描仪将图形图像等扫描形成栅格数据文件，再利用扫描矢量化软件对描形成栅格数据文件，再利用扫描矢量化软件对栅格数据文件进行处理，将之转化为为矢量图形栅格数据文件进行处理，将之转化为为矢量图形数据。根据国家技术监督局数据。根据国家技术监督局地形图数字化规范地形图数字化规范规定，规定，图形定位控制点的扫描误差不大于图形定位控制

43、点的扫描误差不大于0.1mm0.1mm，相对于工作底图，矢量化后的扫描点位误差不大相对于工作底图，矢量化后的扫描点位误差不大于于0.15mm0.15mm，线划误差不大于，线划误差不大于0.2mm0.2mm。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制 影响扫描数字化质量的因素包括纸质影响扫描数字化质量的因素包括纸质地图的测图误差、图纸变形误差、扫描仪地图的测图误差、图纸变形误差、扫描仪的分辨率和精度误差、矢量化精度损失等。的分辨率和精度误差、矢量化精度损失等。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n纸质地图的测图误差纸质地图的测图误差 测图误差是地图在测量、绘制的过程

44、中产生的误差，包测图误差是地图在测量、绘制的过程中产生的误差，包括环境的误差、仪器的误差以及人为的误差，如读数的误差、括环境的误差、仪器的误差以及人为的误差，如读数的误差、控制点误差等。控制点误差等。n 图纸变形误差图纸变形误差 纸质地图由于长期存放，由于周围环境条件纸质地图由于长期存放，由于周围环境条件(如温度、如温度、湿度湿度)的影响，会引起地图的缩放、旋转以及其他非线性的图的影响，会引起地图的缩放、旋转以及其他非线性的图纸变形。同时可能会造成图面模糊不清、存在图面的污染等纸变形。同时可能会造成图面模糊不清、存在图面的污染等现象。现象。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制

45、n扫描仪的分辨率和精度扫描仪的分辨率和精度 扫描后的栅格地图还存在扫描误差，扫描误差主要扫描后的栅格地图还存在扫描误差，扫描误差主要是由于扫描仪的分辨率不够高或者扫描仪的精度差而带来是由于扫描仪的分辨率不够高或者扫描仪的精度差而带来的误差。的误差。 扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响至关扫描仪的分辨率和精度对扫描数字化质量的影响至关重要。因此，要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前，重要。因此，要根据具体情况选择适当的扫描仪。目前，大幅面扫描仪大致有滚筒式（大幅面扫描仪大致有滚筒式（drumdrum），平板式（），平板式（flatbedflatbed）、）、直进式（直进式（direct

46、feeddirect feed）3 3种。这些扫描仪能够输出一种或种。这些扫描仪能够输出一种或多种形式栅格数据文件（二值、灰度和彩色）。多种形式栅格数据文件（二值、灰度和彩色）。第二章第二章 地图数字化的质量控制地图数字化的质量控制n滚筒式扫描仪精度较高价格较贵，能以较高的分辨率扫滚筒式扫描仪精度较高价格较贵，能以较高的分辨率扫描描A0A0或更大的图纸。或更大的图纸。n平板式扫描仪与滚筒式一样精度高，价格贵，分辨率高，平板式扫描仪与滚筒式一样精度高，价格贵，分辨率高，但一般幅面不会超过但一般幅面不会超过A1A1幅面。由于平板式扫描仪幅面小，幅面。由于平板式扫描仪幅面小，扫描后对需进行拼接，从而增加了工作难度，引入了更扫描后对需进行拼接，从而增加了工作难度，引入了更多的误差源。多的误差源。GISGIS工程一般不选用这种扫描仪。工程一般不选用这种扫描仪。n直进式扫描仪精度较低，价格也较便宜。通常能够满足直进式扫描仪精度较低，价格也较便宜。通常能够满足一般一般GISGIS工程的需要。也是目前工程的需要