2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 1
第五章 空间数据采集
与处理
通向计算机接口
叉丝
游标
按扭
电磁感应板
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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 = 1∶ 2 ∶ 7
汽油 数据
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
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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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
图形图像数据
文字数据
第一手数据 第二手数据
非电子数据
电子数据
全站仪,GPS数据
地球物理、地球化学
遥感数据
地图
专题地图
统计图表
平板测量数据
工程测量数据
笔记
航空、遥感相片
人口普查
社会经济调查
各种统计资料
已建各种数据库
GIS数据
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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：① 能取得大面积、综合的信息 ；② 速度快 ；③ 降低数据
储存冗余和不连续性 ；④ 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。
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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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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 。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 12
属性数据的编码 —— 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。
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
7332
未成林林地
734
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ
1
2
3
平原河
过渡河
山地河
1
2
3
常年河
时令河
消失河
1
2 通航河不通航河
1
2
3
4
5
6
树状河
平行河
筛状河
辐射河
扇形河
迷宫河
1
2
3
4
5
6
7
主 〔 要河 〕 流 ∶ 一级
支 流 ∶ 二级
三级
四级
五级
六级
七级
1
2
3
4
5
河长：一组 ——1公里以下
二组 —— 2公里以下
三组 —— 5公里以下
四组 ——10公里以下
五组 ——10公里以上
1
2
3
4
5
6
7
8
河宽：一组 —— 5～ 10 米
二组 —— 10～ 20 米
三组 —— 20～ 30 米
四组 —— 30～ 60 米
五组 —— 60～ 120米
六组 ——120～ 300米
七组 ——300～ 500米
八组 ——500米以上
1
2 河流间的最短距离 50米
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 14
空间数据采集 —— 图形数据的采集
采集基本模式有两 种：
①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。
②用点、线、多
边形和格网邻接
的方法表示地理
实体。
特征数码 位置
点 11 x,y（点）
线 21 x
1,y1,x2,y2,...,xn,yn(线）
面 31 x
1,y1,x2,y2,...,xn,yn（面）
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
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空间数据采集 —— 图形数据的采集
通向计算机接口
叉丝
游标
按扭
电磁感应板
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
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 17
空间数据采集 —— 数据交换
数据交换文件
GIS A GIS A GIS B GIS B
内部文件 外部文件 内部文件 外部文件
GIS A 数据交换标准
Open GIS
Internet / Intranet
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 18
空间数据采集 —— 方案
随机采样 系统采样 系统随机采样 可变系统采样
蔟聚采样 断面采样 等高线采样
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 19
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 20
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
– 叠合比较法
– 目视检查法
– 逻辑检查法
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 21
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 22
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。
数
字
化
边
界
调
整
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 23
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
?不同介质转换
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 24
空间数据的编辑与处理方式
投影变换：
投影 A
（ x,y）
投影 B
（ X,Y）
正解变换：解析函数关系
X=f (x,y), Y=g( x,y )
反解变换：经纬度
B=f (x,y),L=g( x,y )
X=F(B,L),Y=G( B,L)
数值变换：数学方法
??????
??
?
?
?
??
?
?
?
??????? yx
ba
ba
Y
X
nn ?
???
?11
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 25
空间数据的编辑与处理方式
坐标变换
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 26
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 27
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 28
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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 29
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）不确定性（ Uncertainty)
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 30
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 31
误差的类型
? 源误差
? 操作误差
误差类型 误差来源 误差特征
源误差 数据年代；数据的空间覆盖范
围；地图比例尺；观测密度
数据的可访问性，数据格式；
数据与用途的一致性；数据
的采集处理费用
明显、易探测
由自然变化或原
始测量引起
的误差
位置误差；属性误差：质量和
数量方面的误差
数据偏差：输入输出错误，观
测者偏差，自然变化
不明显
难测定
GIS处理过程引
起的误差
计算机字长引起的误差
拓扑分析引起的误差：逻辑错
误、地图叠置操作
分类与综合引起的误差：分类
方法、分类间隔、内插方法
复杂
难探测
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 32
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 33
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 34
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 35
遥感数据误差
?数据获取误差
?数据处理误差
?数据分析误差
?数据转换误差
?人工判断误差
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 36
操作误差
?由计算机字长引起的误差
?由拓扑分析引起的误差
?数据分类和内插引起的误差
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 37
GIS空间操作中误差的传播
GIS空间操作：
y＝ f(xl,x2,...xn)
算术运算和逻辑运算
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 38
空间数据质量的控制
?传统的手工方法
?元数据方法
?地理相关法
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 39
空间数据质量的控制环节
?数据预处理工作
?数字化设备的选用
?数字化对点精度 (准确性 )
?数字化限差
?数据的精度检查
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 40
思考与练习
? 空间数据采集方法有哪些？它们分别适合
采集什么样的数据？
? 说说在数字化中属性数据采集的原则和方
法？
? 为什么要对数字化地图进行编辑与处理后
才能入 GIS数据库？
? GIS数据精度可以从哪几个方面进行评价？
并解释。
第五章 空间数据采集
与处理
通向计算机接口
叉丝
游标
按扭
电磁感应板
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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 = 1∶ 2 ∶ 7
汽油 数据
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
图形图像数据
文字数据
第一手数据 第二手数据
非电子数据
电子数据
全站仪,GPS数据
地球物理、地球化学
遥感数据
地图
专题地图
统计图表
平板测量数据
工程测量数据
笔记
航空、遥感相片
人口普查
社会经济调查
各种统计资料
已建各种数据库
GIS数据
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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：① 能取得大面积、综合的信息 ；② 速度快 ；③ 降低数据
储存冗余和不连续性 ；④ 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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 。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 12
属性数据的编码 —— 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。
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
7332
未成林林地
734
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ
1
2
3
平原河
过渡河
山地河
1
2
3
常年河
时令河
消失河
1
2 通航河不通航河
1
2
3
4
5
6
树状河
平行河
筛状河
辐射河
扇形河
迷宫河
1
2
3
4
5
6
7
主 〔 要河 〕 流 ∶ 一级
支 流 ∶ 二级
三级
四级
五级
六级
七级
1
2
3
4
5
河长：一组 ——1公里以下
二组 —— 2公里以下
三组 —— 5公里以下
四组 ——10公里以下
五组 ——10公里以上
1
2
3
4
5
6
7
8
河宽：一组 —— 5～ 10 米
二组 —— 10～ 20 米
三组 —— 20～ 30 米
四组 —— 30～ 60 米
五组 —— 60～ 120米
六组 ——120～ 300米
七组 ——300～ 500米
八组 ——500米以上
1
2 河流间的最短距离 50米
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空间数据采集 —— 图形数据的采集
采集基本模式有两 种：
①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。
②用点、线、多
边形和格网邻接
的方法表示地理
实体。
特征数码 位置
点 11 x,y（点）
线 21 x
1,y1,x2,y2,...,xn,yn(线）
面 31 x
1,y1,x2,y2,...,xn,yn（面）
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 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。
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 16
空间数据采集 —— 图形数据的采集
通向计算机接口
叉丝
游标
按扭
电磁感应板
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
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 17
空间数据采集 —— 数据交换
数据交换文件
GIS A GIS A GIS B GIS B
内部文件 外部文件 内部文件 外部文件
GIS A 数据交换标准
Open GIS
Internet / Intranet
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 18
空间数据采集 —— 方案
随机采样 系统采样 系统随机采样 可变系统采样
蔟聚采样 断面采样 等高线采样
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 19
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
2010-5-15 西北大学城市与资源学系 谢元礼 20
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
– 叠合比较法
– 目视检查法
– 逻辑检查法
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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
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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。
数
字
化
边
界
调
整
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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
?不同介质转换
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空间数据的编辑与处理方式
投影变换：
投影 A
（ x,y）
投影 B
（ X,Y）
正解变换：解析函数关系
X=f (x,y), Y=g( x,y )
反解变换：经纬度
B=f (x,y),L=g( x,y )
X=F(B,L),Y=G( B,L)
数值变换：数学方法
??????
??
?
?
?
??
?
?
?
??????? yx
ba
ba
Y
X
nn ?
???
?11
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空间数据的编辑与处理方式
坐标变换
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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
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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
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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。
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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）不确定性（ Uncertainty)
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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
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误差的类型
? 源误差
? 操作误差
误差类型 误差来源 误差特征
源误差 数据年代；数据的空间覆盖范
围；地图比例尺；观测密度
数据的可访问性，数据格式；
数据与用途的一致性；数据
的采集处理费用
明显、易探测
由自然变化或原
始测量引起
的误差
位置误差；属性误差：质量和
数量方面的误差
数据偏差：输入输出错误，观
测者偏差，自然变化
不明显
难测定
GIS处理过程引
起的误差
计算机字长引起的误差
拓扑分析引起的误差：逻辑错
误、地图叠置操作
分类与综合引起的误差：分类
方法、分类间隔、内插方法
复杂
难探测
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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
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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
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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
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遥感数据误差
?数据获取误差
?数据处理误差
?数据分析误差
?数据转换误差
?人工判断误差
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操作误差
?由计算机字长引起的误差
?由拓扑分析引起的误差
?数据分类和内插引起的误差
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GIS空间操作中误差的传播
GIS空间操作：
y＝ f(xl,x2,...xn)
算术运算和逻辑运算
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空间数据质量的控制
?传统的手工方法
?元数据方法
?地理相关法
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空间数据质量的控制环节
?数据预处理工作
?数字化设备的选用
?数字化对点精度 (准确性 )
?数字化限差
?数据的精度检查
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思考与练习
? 空间数据采集方法有哪些？它们分别适合
采集什么样的数据？
? 说说在数字化中属性数据采集的原则和方
法？
? 为什么要对数字化地图进行编辑与处理后
才能入 GIS数据库？
? GIS数据精度可以从哪几个方面进行评价？
并解释。
