Chp5 空间数据采集与处理.ppt

1、2020/10/24,1,第五章 空间数据采集与处理,2020/10/24,2,数据采集在GIS中的地位,以数据为处理线索 硬件软件数据 = 12 7,2020/10/24,3,GIS数据的内容,数字线化数据 地形测图思想：点、线、面 影像数据 数据源丰富 生产效率高 直观详细记录地表自然现象 数字高程模型 属性数据 是什么，判读和考察 详细描述信息,2020/10/24,4,数据采集任务,将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感图片数据、文本资料等转换成GIS可以接受的数字形式。 数据库入库之前进行验证、修改、编辑等处理，保证数据在内容和逻辑上的一致性。 不同的数据来源要用到不同的设备和方

2、法。 数据的转换装载 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等,2020/10/24,5,数据源种类,图形图像数据： 地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 文字数据： 调查报告 文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记录等,2020/10/24,6,数据源种类,目前各种类型的地图是重要的信息源。这不仅是因为地图的内容直观与丰富，而且是由于在地理信息系统诞生以前，地图是表示空间与非空间信息强有力的手段，从某种意义上说，一册完备的专题地图集是一个很好的人工操作地理信息系统。 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源，它至少具有下列一些特点：能取得大面积、综合的信息；速度快；降低数据储

3、存冗余和不连续性；能提供各类专题所需要的信息。 文字数据主要用来描述空间对象的属性，比如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的，例如要建立一个土地的适宜性和承载力的信息系统，所需要的数据有地形、土壤类型、降雨、地下水位、运输条件等。,2020/10/24,7,数据源与相应设备,地图,地面测量数据,统计资料,航空、遥感,文字数据,多媒体,坐标几何,数字化仪,扫描仪,摄影测量系统,键盘,空间 数据库,编辑处理,数据交换,2020/10/24,8,空间数据采集属性数据的采集,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

4、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。,2020/10/24,9,空间数据采集属性数据的采集,国家资源与环境信息系统规范在“专业数据分类和数据项目建议总表”中，将数据分为社会环境、自然环境和资源与能源三大类共14小项，并规定了每项数据的内容及基本数据来源。,2020/10/24,10,属性数据的编码编码原则,系统性和科学性：满足所涉及学科的科学分类方法，能反映出同一类型中不同的级别特点。 一致性：对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一的。 标准化和通用性：有国

5、家或行业标准的要按标准进行，没有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。 简捷性：在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以最小的数据量载负最大的信息量。 可扩展性：编码的设置应留有扩展的余地，避免新对象的出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。,2020/10/24,11,属性数据的编码编码内容,登记部分：用来标识属性数据的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码； 分类部分：用来标识属性的地理特征，可采用多位代码反映多种特征； 控制部分：用来通过一定的查错算法，检查在编码、录入和传输中的错误，在属性数据量较大情况下具有重要意义。,2020/10/24,12,属性数据的编

6、码编码方法,层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确表示出分类对象的类别，代码结构有严格的隶属关系。,2020/10/24,13,属性数据的编码编码方法,多源分类编码法：对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别进行编码，各位数字代码之间并没有隶属关系。,2020/10/24,14,空间数据采集图形数据的采集,采集基本模式有两种： 将地理信息实体以x,y坐标的形式，以顺时针或逆时针方法依次输入。用点、线、多边形和格网邻接的方法表示地理实体。,2020/10/24,15,空间数据采集图形数据的采集,空间数据采集方法： 手扶跟踪数字化仪采集 摄影

7、测量数字化采集 扫描跟踪数字化采集 外业实地数字化采集 选择采集方法的依据是如何应用图形数据，图形数据类型，现有设备状况，现有人力，物力，财力状况等。,2020/10/24,16,空间数据采集图形数据的采集,2020/10/24,17,空间数据采集数据交换,2020/10/24,18,空间数据采集方案,2020/10/24,19,Connstr=DRIVER=Microsoft Access Driver (*.mdb);DBQ=+server.mappath(mdb) Set Conn=Server.CreateObject(ADODB.Connection) conn.Open conns

8、tr sql=select * from config set rs=conn.execute(sql) broad=rs(broad) about=rs(about) about2=rs(about2),数据库连接举例,2020/10/24,20,空间数据采集流程,计划 调查,编辑 处理,评价,准备 收集,数字化,2020/10/24,21,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 错误检查主要方法 叠合

9、比较法 目视检查法 逻辑检查法,2020/10/24,22,空间数据的编辑与处理方式,误差修正一般过程： 设定容许值 连接接点 重建拓扑关系,2020/10/24,23,空间数据的编辑与处理方式,边界匹配（图幅接边） 不同图幅的连接 自动、手工 第一种方法是小心地修改空间数据库中点和矢量的坐标，以维护数据库的连续性； 第二种方法是先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。,2020/10/24,24,空间数据的编辑与处理方式,数据格式的转换： 数据结构转换 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 不同介质转

10、换,2020/10/24,25,空间数据的编辑与处理方式,投影变换：,2020/10/24,26,空间数据的编辑与处理方式,坐标变换,2020/10/24,27,空间数据的编辑与处理方式,图象纠正 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 建立纠正图象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：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,2020/10/24,28,空间数据的编辑与处理方式,图象纠正 橡皮板变换 函数变换,2020/10/24,2

11、9,空间数据的编辑与处理方式,图像解译 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 遥感图象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。,2020/10/24,30,空间数据质量及其精度分析,数据质量是空间数据在表达空间位置、专题特征以及时间这三 个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。 （1）误差(Error) （2）数据的准确度(Accuracy) （3）数据的精密度(Resolution) （4）

12、不确定性（Uncertainty),2020/10/24,31,空间数据质量评价,数据情况说明 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,2020/10/24,32,误差的类型,源误差 操作误差,2020/10/24,33,源误差（与数据获取方法有关）,测量数字数据的误差 地图数字化数据的误差 遥感数据误差,2020/10/24,34,测量数字数据的误差,控制测量误差 碎部测量误差 空中三角测量误差 测图误差,2020/10/24,35,地图数字化数据的误差,制图误差：控制点展绘误差、编绘误差、绘图误差、综合误差、地图复制误差、分色板套合误差、绘图材料的变形误差 数字化误差,2020/10/24,36,遥感数据误差,数据获取误差 数据处理误差 数据分析误差