第6讲-空间数据处理及数据质量课件

1、第6讲 空间数据处理及数据质量控制10/14/20221空间数据库第6讲 空间数据处理及数据质量控制10/11/20221三、空间数据质量一、空间数据采集二、空间数据处理第6讲 空间数据处理及数据质量控制10/14/20222空间数据库三、空间数据质量一、空间数据采集二、空间数据处理第6讲 空空间数据处理和质量控制现实世界文字报告、遥感图象等数字化仪扫描仪解析测图仪键盘 等编辑、接边、分层、图形与属性连接、加注记等空间数据库数据源?采集和处理?质量如何?10/14/20223空间数据库空间数据处理和质量控制现实世界文字报告、遥感图象等数字化仪扫一、GIS的数据源： 地图数据 ，遥感数据， 文本

2、数据，统计数据 实测数据，多媒体数据，已有系统的数据二、空间数据采集与处理 将现有的上述类型数据转换成GIS可以处理与接收的数字形式，通常要经过验证、修改、编辑等处理。空间数据处理和质量控制10/14/20224空间数据库一、GIS的数据源： 地图数据 ，遥感数据， 文本数据， GIS的数据质量是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性，通常用空间数据的误差来度量。 误差是指数据与真值的偏离。 研究GIS数据质量对于评定GIS的算法、减少GIS设计与开发的盲目性都具有重要意义。精度越高，代价越大。GIS数据质量对保证GIS产品的可靠性有重要意义。 三、研究GIS数据质量的目的和意义空间

3、数据处理和质量控制10/14/20225空间数据库 GIS的数据质量是指GIS中空间数据(几何数据和属性各种定位设备野外测量：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1 空间图形数据的采集一、空间数据采集10/14/20226空间数据库各种定位设备野外测量：大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统1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1 空间图形数据的采集一、空间数据采集10/14/20227空间数据库数字化设备数字化

4、设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备数字化仪 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、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，通过键盘直接键入或文件、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的属性数据，则必须进行编码输入。2 空间属性数据的采集一、空间数据采集10/14/20228空间数据库 包括各类调查报告、文件、统计数据、实验耕地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

5、7332未成林林地734编码方法 10/14/20229空间数据库耕地71园地 72林地 73牧草地74居民点及公矿用地 753 扫描矢量化扫描转换拼接子图块裁剪地图屏幕跟踪矢量化矢量图合成、接边矢量图编辑纸质地图空间数据库扫描矢量化处理流程：一、空间数据采集10/14/202210空间数据库3 扫描矢量化扫描转换拼接子图块裁剪地图屏幕跟踪矢量化矢量图4 屏幕跟踪矢量化流程：准备扫描图像栅格图像配准新建数字化图层屏幕跟踪矢量化地图选择投影和单位输入控制点编辑控制点一、空间数据采集10/14/202211空间数据库4 屏幕跟踪矢量化流程：准备扫描图像栅格图像配准新建数字化1 数据处理的概念二、空

6、间数据处理 对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数踞进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式10/14/202212空间数据库1 数据处理的概念二、空间数据处理 对采集的各种2 数据处理的内容数踞编辑数据压缩数据变换数据格式转换边沿匹配数据提取二、空间数据处理10/14/202213空间数据库2 数据处理的内容数踞编辑二、空间数据处理10/11/2023 空间数据的编辑与处理空间数据编辑的必要性修正数据输入错误维护数据的完整性和一致性更新地理信息空间数据一般性错误数据不完整、重复空间数据位置不正确空间数据比例尺不准确空间数据变形几何和属性连接有误属性数据不完整

7、错误检查主要方法叠合比较法目视检查法逻辑检查法二、空间数据处理10/14/202214空间数据库3 空间数据的编辑与处理空间数据编辑的必要性二、空间数据处理误差修正一般过程：设定容许值连接接点重建拓扑关系3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理10/14/202215空间数据库误差修正一般过程：3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理1不同图幅的连接自动、手工 对准两幅图的一条边缘线，然后再小心地调整其它线段使其取得连续。数字化边界调整3空间数据的编辑与处理二、空间数据处理边界匹配（图幅接边）10/14/202216空间数据库数字化边界调整3空间数据的编辑与处理二、空间数据处理边界匹配数据结构

8、转换相同数据结构的不同组织形式转换矢量拓扑结构变换栅格数据转换不同数据结构转换矢量到栅格栅格到矢量3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理数据格式的转换10/14/202217空间数据库数据结构转换3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理数据格式3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理投影变换10/14/202218空间数据库3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理投影变换10/11/纠正原因地图变形(均匀变形、非均匀变形）数字化中的位置移动遥感影像本身存在几何变形投影方式不同分幅扫描实质建立纠正图像与标准地图的一一对应关系变换方法精确方法：仿射变换、双线性变换、平方变换、立方变换等近似方法：

9、橡皮板变换纠正步骤纠正点数据采集函数建立逐点或网格纠正图像纠正3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理10/14/202219空间数据库纠正原因图像纠正3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理10从图像中提取有用信息的过程。图像解译需要一定的能力：研究地理区域的一般知识 具有一定的图像处理能力掌握影像分析的经验和技能 对影像特征的深入理解 遥感图像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督分类两种。 3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理图像解译10/14/202220空间数据库从图像中提取有用信息的过程。3 空间数据的编辑与处理二、空间 所谓空间数据质

10、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。 1 空间数据质量三、空间数据质量空间数据质量评价空间数据质量问题的来源数据质量控制10/14/202221空间数据库 所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间位置1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述几何数据的误差。2) 属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映属性数据的质量。3) 逻辑一致性：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差也会引起。2 GIS数据质量 的基本内容三、空

11、间数据质量10/14/202222空间数据库1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以逻辑误差三、空间数据质量10/14/202223空间数据库逻辑误差三、空间数据质量10/11/202223空间数据库4) 完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。5) 现势性：如数据的采集时间、数据的更新时间等6）不确定性：指某现象不能精确测得，当真值不可测或无法知道时，我们就无法确定误差，因而用不确定性取代误差。2 GIS数据质量 的基本内容三、空间数据质量10/14/202224空间数据库4) 完备性：如数据分类的完备性、

12、实体类型的完备性、属性数据3 空间数据质量评价数据情况说明（元数据） 时间精度(现势性)位置精度(几何精度)分类精度(属性精度)可靠性逻辑的一致性、完整性数据采集与编码方法三、空间数据质量重点10/14/202225空间数据库3 空间数据质量评价数据情况说明（元数据） 三、空间数据质量阶段误差来源数据采集 实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）数据输入 数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界） 数据存贮 数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）空间精度

13、不能满足数据操作 类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）多层数据叠加误差多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形） 各种内插引起的误差 数据输出比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）成果使用 用户错误理解信息、不正确使用信息4 空间数据质量问题的来源和分析三、空间数据质量10/14/202226空间数据库阶段误差来源数据采集 实测误差，地图制图误差（制作地图的每一5 数字化过程中的质量控制1）数字化预处理工作包括对原始地图、表格等的整理、清绘。2）数字化设备的选用 根据手扶数字化仪、扫描仪等设备的分辨率和精度等有关参数的进行挑选，这些参数不应低于设计的数据精度要求。3）数字化

14、对点精度（准确性） 数字化时数据采集点与原始点的重合程度，一般要求对点误差小于0.1mm。三、空间数据质量10/14/202227空间数据库5 数字化过程中的质量控制1）数字化预处理工作三、空间数据4）数字化限差 包括：采点密度（0.2mm）、接边误差（0.02mm）、接合距离(0.02mm) 等。5）数据的精度检查 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，误差小于0.2mm，对曲线地物和水系，误差小于0.3mm，对边界模糊的要素应小于0.5mm。三、空间数据质量5 数字化过程中的质量控制10/14/202228空间数据库4）数字化限差三、空间数据质量5 数字化过程中的质量控制16 空间数据质量的检查三、空间数据质量其内容主要包括：（1）入库数据文件是否齐全、完备；（2）空间数据的地理参考系统是否正确，是否满足整个数据库入库的基本要求；（3）数据格式检查：不同软件数据格式及转换的可行性；（4）空间位置的几何精度；（5）空间地理特征的完整性：是否所有的内容均数字化，数据是否漏空或重叠等；10/14/202229空间数据库6 空间数据质量的检查三、空间数