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文档简介

第四章

地理信息系统数据输入第四章地理信息系统数据输入1、地图数据一、GIS数据来源第四章地理信息系统数据输入2、遥感数据一、GIS数据来源中国遥感卫星镶嵌图3、测量数据一、GIS数据来源第四章地理信息系统数据输入4、统计资料一、GIS数据来源第四章地理信息系统数据输入第四章地理信息系统数据输入5、文字报告一、GIS数据来源6、多媒体数据一、GIS数据来源第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地球椭球体1)最自然的面:包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面,起伏不定,难以用一个简洁的数学式描述。2)相对抽象的面——大地水准面:

地球表面72%被海水覆盖,假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。可用水准仪完成地球自然表面上任一点的高程测量。但地球的重力方向处处不同,处处与重力方向垂直的大地水准面显然不可能是一个十分规则的表面,且不能用简单的数学公式来表达,因此,大地水准面不能作为测量成果的计算面。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地球椭球体3)参考椭球:为了测量成果计算的需要,选用一个同大地体相近的、可以用数学方法来表达的旋转椭球来代替地球---三轴椭球体:赤道长半径,赤道短半径,极轴半径。abc凡与局部地区(一个或几个国家)的大地水准面符合得最好的旋转椭球,称为“参考椭球”。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地球椭球体地球表面水准面大地水准面重力铅垂线地球椭球体第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地球椭球体A)地球椭球的形状和大小常用长半径a(赤道半径),短半径b(极轴半径),扁率α,第一偏心率e,第二偏心率e’表示,这些数据又称为椭球元素。B)由于采用不同的资料计算,各国使用的椭球体的元素是不同的。我国1952年以前采用海福特椭球,从1953年起,改用克拉索夫斯基椭球,1978年开始采用国际大地测量协会所推荐的“1975年国际椭球”,并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地理坐标系

也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系。最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,对空间定位有利,但难以进行距离、方向、面积量算(因为度不是标准的长度单位)。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地理坐标系经纬度的测定方法主要有两种,即天文测量和大地测量。a)以大地水准面和铅垂线为依据,用天文测量的方法,可获得地面点的天文经纬度。测有天文经纬度坐标(λ,φ)的地面点,称为天文点。b)以旋转椭球和法线为基准,用大地测量的方法,根据大地原点和大地基准数据,由大地控制网逐点推算各控制点的坐标(L,B),称为大地经纬度。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念中国大地坐标系世界各国分别设立了各自的坐标原点,建立了不同的坐标系。A)1954年北京坐标系:从前苏联1942年坐标系联测并经过平差计算而引伸到我国。该坐标系的原点在前苏联西部的普尔科沃。该坐标系的椭球面与我国大地水准面不能很好地符合,产生的误差较大,不能满足我国空间技术、国防尖端技术、经济建设的要求。B)1980国家大地坐标系:78年4月召开“全国天文大地网平差会议”建立80年西安坐标系,其原点在陕西省泾阳县永乐镇,简称西安原点。椭球体参数为75年国际大地测量与地球物理联合会第16界大会的推荐值。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念中国大地坐标系注意:不同国家由于采用的参考椭球及定位方法不同,因此同一地面点在不同坐标系中大地坐标值也不相同。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念平面坐标系将椭球面上的点通过投影的方法投影到平面上时,通常使用平面坐标系。平面坐标系分为平面极坐标系和平面直角坐标系。a)平面极坐标系采用极坐标法,即用某点至极点的距离和方向来表示该点的位置的方法来表示地面点的坐标。主要用于地图投影理论的研究。b)平面直角坐标系采用直角坐标(笛卡尔坐标)来确定地面点的平面位置。可以通过投影将地理坐标转换成平面坐标。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念高程系高程是指由高程基准面起算的地面点的高度。高程基准面是根据多年观测的平均海水面来确定的。也就是说,高程(也称为海拔高程、绝对高程)是指地面点至平均海水平面的垂直高度。任意水准面大地水准面H´AHA重力铅垂线AH´BHBhAB由于各处重力不同,水准面位置不同,不同地点的验潮站所得的平均海水面之间存在着差异,所以,选用不同的基准面就有不同的高程系统。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念高程系地面点之间的高程只差,称为相对高程,简称高差。一个国家一般只能采用一个平均海水面作为统一的高程基准面。a)1956年黄海高程系:以青岛验潮站1950年至1956年测定的黄海平均海水面,作为我国统一高程基准面,凡由该基准面起算的高程,统称为“1956年黄海高程系”。b)1985年国家高程基准:由于观测数据的积累,黄海平均海水面发生了微小的变化,国家决定启用新的高程系,并命名为“1985年国家高程基准”。该系统是采用青岛验潮站1952年至1979年潮汐观测计算的平均海水面。第四章地理信息系统数据输入第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念水准原点1985国家高程基准,72.2604米黄海海面1952-1979年平均海水面为0米1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念大地控制网在广阔的区域上进行测量和制图,不可能独家一次完成,必须要由许多单位分期分批完成,为了保证测量成果的精度符合国家的统一要求,首先必须在全国范围内选取若干具有控制意义的点,然后精确测定其平面位置和高程,构成统一的大地控制网。大地控制网由平面控制网和高程控制网组成。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化第二章空间数据结构(1)相关概念大地控制网1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化第二章空间数据结构(1)相关概念大地控制网1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影将地球椭球面上的点映射到平面上来的方法,称为地图投影。实质:建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的数学基础,也就是建立地球表面上的点(λ,φ)和平面上的点(x,y)之间的函数关系,用数字式表达这种关系就是:

x,y为平面坐标,

λ,φ为地理坐标),(),(21jljlfyfx==第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影1)投影变形将不可展的地球椭球面展开成平面,并且不能有断裂,则图形必将在某些地方被拉伸,某些地方被压缩,故投影变形是不可避免的。长度变形面积变形角度变形第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影2)地图投影的分类a.按变形分等角投影微分图形投影后保持相似,投影前后角度不变等面积投影某一微分面积投影前后保持相等等距离投影沿某一方向上投影长度比等于1

——沿经线上等距离投影

——沿纬线上等距离投影任意投影角度、面积、长度均变形第四章地理信息系统数据输入第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影2)地图投影的分类b.按投影面与地球表面相关位置分类第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影2)地图投影的分类c.按投影经纬网线的形状分类相应于图中类别投影名称经纬线形状限定特征经线纬线C(右)圆锥直线束同心圆弧经线间隔相等,交于纬线圆心C(右)方位直线束同心圆弧同上,且经线夹角等于经差C(左)圆柱平行直线平等直线经纬线正交B2(右)伪圆锥对称曲线同心圆弧

B2(右)伪方位对称曲线同心圆

B2(左)伪圆柱对称曲线平行直线

A(右)多圆锥对称曲线同轴圆弧

第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影3)地图投影与GIS的关系数据输出(具有相应投影的地图)数据获取(不同投影的地图)数据标准化预处理(按某一参照系数字化)数据存储(统一的坐标基础)数据处理(投影转换)数据应用(检索查询、覆盖分析等)

地理基础(地图投影)第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影4)我国GIS常用的地图投影配置①我国基本比例尺地形图(1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5、1:1万、1:5000),除1:100万外均采用高斯—克吕格投影为地理基础。②我国1:100万地形图采用了Lambert投影(正轴等角割圆锥投影),其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影保持一致。③我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图也多采用Lambert投影和属于同一投影系统的Albers投影(正轴等面积割圆锥投影);④

Lambert投影中,地球表面上两点间的最短距离(即大圆航线)表现为近于直线,这有利于地理信息系统中空间分析量度的正确实施。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影5)高斯-克吕格投影(等角横切圆柱投影)将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的经纬线交点投影到椭圆柱面上,从而得到各点高斯投影。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影5)高斯-克吕格投影(等角横切圆柱投影)三个基本条件:中央经线和赤道投影后为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;

投影具有等角性质;

中央经线上没有长度变形。三个特点:

中央经线上无变形;

同一条纬线上,离中央经线越远,变形越大;

同一条经线上,纬度越低,变形越大。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影6)正轴等角圆锥投影假想圆锥轴和地球椭球体旋转轴重合并套在椭球体上,圆锥面与地球椭球面相割,将经纬网投影于圆锥面上展开而成。其经线表现为辐射的直线束,纬线投影成同心圆弧。圆锥面与椭球面相割的两条纬线圈,称之为标准纬线。采用双标准纬线的相割较之采用单标准纬线的相切,其投影变形小而均匀。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(1)相关概念地图投影6)正轴等角圆锥投影投影变形分布规律:(1)角度没有变形,即投影前后对应的微分面积保持图形相似;(2)等变形线和纬线一致,同一条纬线上的变形处处相等;(3)两条标准纬线上没有任何变形;(4)在同一经线上,两标准纬线外侧为正变形(长度比大于1),而两标准纬线之间为负变形(长度比小于1)。因此,变形比较均匀,绝对值也比较小;(5)同一纬线上等经线差的线段长度相等,两条纬线间的经线线段长度处处相等。第四章地理信息系统数据输入1、统一的地理基础二、数据规范化和标准化(2)实质主要包括:

统一的地图投影系统

统一的地理坐标系统

统一的地理编码系统各种来源的地理信息和数据能够具有共同的地理基础,并在这个基础上反映出它们的地理位置和地理关系特征。第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(1)属性数据编码

在属性数据中,有一部分是与几何数据的表示密切有关的。例如,道路的等级、类型等,决定着道路符号的形状、色彩、尺寸等。在GIS中,通常把这部分属性数据用编码的形式表示,并与几何数据一起管理起来。

编码:是指确定属性数据的代码的方法和过程。

代码:是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号,是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。

编码的直接产物就是代码,而分类分级则是编码的基础。第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(2)分类编码的原则

分类是将具有共同的属性或特征的事物或现象归并在一起,而把不同属性或特征的事物或现象分开的过程。

分类是人类思维所固有的一种活动,是认识事物的一种方法。

分类的基本原则是:a、科学性:以适合现代计算机和数据库技术应用和管理为目标,按基础地理信息的要素特征或属性进行科学分类,形成系统的分类体系。选择事物或现象最稳定的属性和特征作为分类的依据,能再较长时间内不发生变更。第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(2)分类编码的原则分类的基本原则是:b、系统性:形成一个分类体系,低级的类应能归并到高级的类中;同一要素在1:500至1:1000000比例尺基础地理信息数据库中有一致的分类和唯一的代码。c、完整性和可扩性:既反映要素的属性,又反映要素间的相互关系,具有完整性;此外,还应能容纳新增加的事物和现象,而不至于打乱已建立的分类系统。d、实用性:应考虑对信息分类所依据的属性或特征的获取方式和获取能力,分类名称尽量沿用习惯名称,不致发生概念混淆。代码尽量简短,便于记忆。e、兼容性:应与有关的标准协调一致。第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(2)分类编码的原则第四章地理信息系统数据输入此外,还应遵循以下原则:1)遵循已有的国家标准,以利于全国范围内的数据共享。2)遵循国务院有关部委以及军队正在使用的数据标准。3)遵循各领域中普遍使用和认同的数据标准。4)当各种数据标准相互矛盾时,应遵循由上而下的原则进行处理。5)制定新的数据标准时,应尽可能参考同类标准。

2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(3)分类码和标识码第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(6)国家基础地理信息要素分类编码国家基础地理信息数据分类:测量控制点水系居民地交通管线境界地形与土质植被国家基础地理信息数据编码由六位数字组成大类码中类码小类代码子类代码识别码大类码中类码小类代码子类代码第四章地理信息系统数据输入第四章地理信息系统数据输入2、统一的分类编码原则二、数据规范化和标准化(6)国家基础地理信息要素分类编码3、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(1)概述第四章地理信息系统数据输入目前影响数据共享的因素体制上:行业数据保密政策。技术上:不同系统对空间数据采用的数据结构和数据格式不同。网络化程度:资源共享是网络主要功能之一,用户可共享网络分散在不同地点的各种软硬件。空间数据标准:

是指空间数据的名称、代码、分类编码、数据类型、精度、单位、格式等的标准形式。每个地理信息系统都必须具有相应的空间数据标准。3、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(1)概述第四章地理信息系统数据输入空间数据标准的状况如果只针对某一地理信息系统设计空间数据标准,并不困难;如果所建立的空间数据标准能为大家所承认,为大多数系统所接受和使用,就比较复杂和困难。目前,我国已有一些与GIS有关的国家标准,内容涉及数据编码、数据格式、地理格网、数据采集技术规范、数据记录格式等。3、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(2)空间数据交换标准第四章地理信息系统数据输入a、外部数据交换标准特点:自动化程度不高,速度较慢等,但它可解决不同GIS之间的数据转换问题。它仍然是实现数据共享的主流方式。GIS1数据格式外部数据交换格式标准数据转换数据转换GIS2数据格式3、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(2)空间数据交换标准第四章地理信息系统数据输入b、空间数据互操作协议特点:比外部数据交换标准方便,但由于各种软件存储和处理空间数据的方式不同,空间数据的互操作函数又不可能很庞大,因此往往不能解决所有问题。GIS1操纵空间数据的API直接调用直接调用GIS2操纵操纵3、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(2)空间数据交换标准第四章地理信息系统数据输入c、空间数据共享平台特点:服务器存放空间数据采用客户机/服务器体系结构,各种GIS通过一个公共的平台在服务器存取所有数据,以避免数据的不一致性。思路较好,但现有的GIS软件各有自己的底层,要统一平台目前难以实现。GIS1服务器存放空间数据C/S平台C/S平台GIS23、数据交换格式标准二、数据规范化和标准化(2)空间数据交换标准第四章地理信息系统数据输入d、统一数据库接口特点:在对空间数据模型有共同理解的基础上,各系统开发专门的双向转换程序,将本系统的内部数据结构转换成统一数据库的接口。这种方式的前提,首先要求对现实世界进行统一的面向对象的数据理解,这不易实现的。GIS1空间数据库接口转换程序转换程序GIS2目前:外部数据交换标准仍是实现数据共享的主流方式。我国已发布了GIS的外部数据交换格式,包括矢量数据交换格式、栅格数据交换格式和数字高程模型交换格式标准。二、数据规范化和标准化我国现已研究和制定了两个技术规程:图形数据采集技术规程和摄影测量数据采集的技术规程。

规程中对设备要求、作业步骤、质量控制、数据记录格式、数据库管理及产品验收都做了详细规定。

地矿系统GIS应用中,还应研究和制定遥感影像数据采集技术规程、地质数据采集技术规程等。4、标准的数据采集技术规程第四章地理信息系统数据输入1、野外数据采集三、数据输入第四章地理信息系统数据输入野外测量: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三、数据输入1、野外数据采集第四章地理信息系统数据输入平板仪测量光学模拟测得的纸质地图需要数字化全站仪测量与计算机有接口(数字测量)GPS测量差分GPS可得到厘米级的精度高程精度不高机载激光扫描测绘系统移动测绘系统2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入数字化设备: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2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入

手工数字化

数字化仪数字化

扫描仪数字化手扶跟踪数字化仪是一种图形数字化设备,是目前常用的地图数字化方式生成矢量数据。扫描仪是一种图形、图象输入设备,可以快速地将图形、图象输入计算机系统,是目前发展最快的数字化设备生成栅格数据。2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(1)手工数字化指不借用任何数字化设备对地图进行数字化,即手工读取并记录地图的地理坐标数据。按照空间数据的存储格式的不同分为:

手工矢量数字化

手工栅格数字化2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(1)手工数字化手工矢量数字化2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(1)手工数字化手工栅格数字化2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)数字化仪数字化数字化仪由电磁感应板(操作平台)、坐标输入控制器(标示器)和接口装置组成。目前,市场上数字化仪的规格按其可处理的图幅面积来划分,有A0、A1、A3等幅面。典型的用于制图的数字化仪是A0规格,其幅面为1.0m×1.5m。较小的数字化设备称为数字化板。通向计算机接口叉丝游标按扭电磁感应板2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)数字化仪数字化标示器或笔在图板上移动时发出的信号能够被板内的电磁感应装置所感应,并自动确定其位置,然后传给计算机。

①图板:图板外形是一个矩形树脂平板,板内有电磁感应线圈、电子部件及微处理机。②标示器:一般分为4键定标器、16键定标器、接触开关笔、一键开关笔、两键开关笔和压力敏感笔等。2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)数字化仪数字化点方式(PointMode):只要将标示器十字丝交点对准数字化原图上要数字化的点,按下标示器上相应的按键,记录该点x、y坐标。每记录一次坐标,操作员需要按键一次。点方式主要用于采集单个点和控制曲线形态的特征点(端点、极值点、拐点),如控制点、三角点、水准点、独立地物中心点等,折线的始点、终点、转折点,居民地街区拐角点等。操作员能选择最有利于表现曲线特征也使面积误差最小的那些点位进行数字化。

缺点:每一个记录坐标的点位上,操作员都必须按键来告诉计算机“记录该点坐标”。手扶跟踪数字化方式2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)数字化仪数字化流方式(StreamMode):将标示器十字丝交点沿曲线从起点移动到终点,让它以等时间间隔或等距离间隔方式记录曲线上一系列密集的离散点坐标,操作员无需对每个点都按键一次,仅在曲线的始点和终点各按一次相应的按键即可,对于不规则的曲线图形,如河流、等高线、海岸线等,常使用流方式数字化。缺点:如果操作员未按希望的移动速率工作就会记录过多的坐标,后继处理必须删除多余坐标。等距离记录点则不能正确的数字化尖锐的弯曲顶点,常常切割这类弯曲部分,误差较大。手扶跟踪数字化方式2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(3)扫描仪数字化2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(3)扫描仪数字化

使用扫描仪对地图进行扫描,扫描数据读入GIS软件系统,采用屏幕跟踪矢量化,或者自动矢量化方法进行地图数字化。扫描栅格文件屏幕跟踪矢量化自动矢量化矢量文件GIS数据库扫描矢量化的过程可能需要编辑、拼接子图块、裁剪等操作入库之前还需要编辑、合成、接边、格式转换等操作。2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(3)扫描仪数字化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2、地图数字化三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(4)地图数字化过程地图数字化确定数字化路线地图预处理等3、数字摄影测量三、数据输入第四章地理信息系统数据输入传统的摄影测量是利用光学摄影机获取的相片,经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。现代数字摄影测量是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译,从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。第四章地理信息系统数据输入光学相片光学机械测图仪器人工建立立体模型人工量测和解译机械绘图线划地图影像地图光学相片解析测图仪器计算机建立立体模型人工量测和解译自动记录数字线划地图,数字高程模型,影像地图数字影像数字测量摄影系统自动建立立体模型自动量测和解译自动记录数字线划地图,数字高程模型,数字影像地图模拟摄影测量作业过程

解析摄影测量作业过程

数字摄影测量作业过程

4、遥感影像处理三、数据输入第四章地理信息系统数据输入在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质及其与环境的相互关系。将遥感技术与计算机技术结合,使遥感制图从目视解释走向计算机化的轨道,并为GIS的地图更新、研究环境因素随时间变化情况提供了技术支持,也是GIS获取数据源的一个重要手段。5、现有数据转换三、数据输入第四章地理信息系统数据输入信息系统内部各子系统之间以及与其它信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。矢量与栅格数据的相互转换不同格式GIS数据的转换6、属性数据采集三、数据输入第四章地理信息系统数据输入

主要采用键盘输入的方法,有时也可以辅助于字符识别软件;

当属性数据的数据量较小时,可以在输入几何数据的同时,用键盘输入;

当属性数据的数据量较大时,一般与几何数据分别输入(如采用程序批量输入),并检查无误后转入到数据库中。(1)属性数据采集6、属性数据采集三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)属性数据与几何数据关联

输入几何数据或属性数据时可手工输入

也可以由系统自动生成(如用顺序号代表标识符)公共标识码属性数据几何数据7、数据的检核三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(1)数据输入的误差1)几何数据的不完整或重复。2)几何数据的位置不正确。3)比例尺不正确。4)变形。5)几何数据与属性数据的连接有误。6)属性数据错误、不完整。键盘输入错误,漏输数据或属性错误分类、编码等。

7、数据的检核三、数据输入第四章地理信息系统数据输入(2)数据的检查1)通过图形实体与其属性的联合显示,发现数字化中的遗漏、重复、不匹配等错误; 2)在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果,对照原图检查错误;3)把数字化的结果绘图输出在透明材料上,然后与原图叠加以发现错漏;4)对等高线,通过确定最低和最高等高线的高程及等高距,编制软件来检查高程的赋值是否正确;5)对于面状要素,可在建立拓扑关系时,根据多边形是否闭合来检查,或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等;6)对于属性数据,通常是在屏幕上逐表、逐行检查,也可打印出来检查;7)对于属性数据还可编写检核程序,如有无字符代替了数字,数字是否超出了范围,等等;8)对于图纸变形引起的误差,应使用几何纠正来进行处理。目标检核、机器检核、图形叠合比较、属性数据检核……各种方法反复进行1、基本概念四、数据质量第四章地理信息系统数据输入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、精确性、一致性、完整性、现势性和几者统一的程度,以及数据适用于不同应用的能力。2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(1)微观方面定位精度:是指GIS的空间数据与其真实的地面位置之间的误差。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。(1)偏差:指真实位置与表达位置偏移的距离。(2)偏移的分布:偏移分布是否均匀决定数据质量是否稳定。2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(1)微观方面属性精度:是指属于地理数据库中点、线、面的属性数据正确与否。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。

逻辑一致性:是指数据之间要维护良好的逻辑关系。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导致逻辑不一致。2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(1)微观方面2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(1)微观方面分辨率:对于栅格数据来说,分辨率指的是图像表达的精密度,分辨率越高,像素越小,这就意味着每个度量单元具有较多的信息和潜在的细节,分辨率越低,意味着像素越大,每个度量单元的细节就越小,因而看起来有些粗糙;对于矢量数据来说,指制图的最小单位。有时也称粒度。2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(2)宏观方面完整性:包括数据层的完整性、分类的完整性和检验完整性。a、数据层的完整性:是指研究区域可用的数据组成部分的完整性。b、分类的完整性:是指如何选择分类才能表达数据。c、检验完整性:是指对野外数据测量成果和其它独立数据源数据的检验。2、数据质量问题四、数据质量第四章地理信息系统数据输入(2)宏观方面现势性:指数据反映客观现象目前状况的程度。如数据的采集时间、数据的更新时间等。

地域性:同一区域的空间数据应该在分类标准、精度等上应保持一致。

数据档案:对数据采集、输入、处理方法的记录和说明。3、误差产生的主要原因四、数据质量第四章地理信息系统数据输入4、误差的具体来源四、数据质量第四章地理信息系统数据输入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

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