第五講 空間數(shù)據(jù)的采集

1、第五講第五講 空間數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)的采集現(xiàn)實(shí)世界文字報(bào)告、遙感圖象等數(shù)字化儀掃描儀解析測(cè)圖儀鍵盤 等編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、加注記等空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源?如何采集?質(zhì)量如何?內(nèi)容內(nèi)容5.1 空間數(shù)據(jù)采集在空間數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位中的地位5.2 空間數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容與任務(wù)空間數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容與任務(wù)5.3 GIS的數(shù)據(jù)來(lái)源的數(shù)據(jù)來(lái)源5.4 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集5.5 采集過(guò)程中常出現(xiàn)的誤差和錯(cuò)誤采集過(guò)程中常出現(xiàn)的誤差和錯(cuò)誤5.1 空間數(shù)據(jù)采集在空間數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位中的地位 空間數(shù)據(jù)的采集是指將非數(shù)字化形式的各種信息通過(guò)某種方法數(shù)空間數(shù)據(jù)的采集是指將非數(shù)字化形式的各種信息

2、通過(guò)某種方法數(shù)字化，并經(jīng)過(guò)編輯處理，變成系統(tǒng)可以存儲(chǔ)管理和分析的形式。字化，并經(jīng)過(guò)編輯處理，變成系統(tǒng)可以存儲(chǔ)管理和分析的形式?？臻g數(shù)據(jù)的采集主要包括空間數(shù)據(jù)的采集主要包括屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)的采集的采集- 對(duì)于屬性數(shù)據(jù)的采集經(jīng)常是通過(guò)鍵盤直接輸入；對(duì)于屬性數(shù)據(jù)的采集經(jīng)常是通過(guò)鍵盤直接輸入；- 圖形數(shù)據(jù)的采集實(shí)際上就是圖形數(shù)字化的過(guò)程。圖形數(shù)據(jù)的采集實(shí)際上就是圖形數(shù)字化的過(guò)程。 GISGIS的核心是地理數(shù)據(jù)庫(kù)，建立的核心是地理數(shù)據(jù)庫(kù)，建立gisgis的第一步就是對(duì)有關(guān)空間實(shí)體的第一步就是對(duì)有關(guān)空間實(shí)體的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的組織，形成地理數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、合理的組織，形成地理數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)過(guò)程也就是過(guò)程也就是gisgis的數(shù)據(jù)采集。的數(shù)據(jù)采集。 地理信息系統(tǒng)的價(jià)值及其功能在很大程度上取決于系統(tǒng)內(nèi)所包含地理信息系統(tǒng)的價(jià)值及其功能在很大程度上取決于系統(tǒng)內(nèi)所包含的地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容與質(zhì)量的地理空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容與質(zhì)量以數(shù)據(jù)為處理線索 硬件軟件 數(shù)據(jù) = 1 2 7汽油數(shù)據(jù)GIS技術(shù)數(shù)據(jù)核心數(shù)據(jù)是GIS的血液 數(shù)字線劃數(shù)據(jù) 影像數(shù)據(jù) 數(shù)字高程模型 地物的屬性數(shù)據(jù)5.2 空間數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容與任務(wù)空間數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容與任務(wù) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容- 空間圖形數(shù)據(jù)的采集空間圖形數(shù)據(jù)的采集- 非空間屬性數(shù)據(jù)的采集非空間屬性數(shù)據(jù)的采集- 空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的連接空間

4、數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的連接 主要任務(wù)主要任務(wù)- 將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測(cè)成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料等轉(zhuǎn)將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測(cè)成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料等轉(zhuǎn)換成換成GIS可以接受的可以接受的數(shù)字形式數(shù)字形式- 數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)之前進(jìn)行驗(yàn)證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)之前進(jìn)行驗(yàn)證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上的一致性的一致性- 不同的數(shù)據(jù)來(lái)源要用到不同的設(shè)備和方法不同的數(shù)據(jù)來(lái)源要用到不同的設(shè)備和方法- 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換裝載數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換裝載- 數(shù)據(jù)處理：幾何糾正、圖幅拼接、拓?fù)渖傻葦?shù)據(jù)處理：幾何糾正、圖幅拼接、拓?fù)渖傻?.3 GIS數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)來(lái)源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

5、地圖存儲(chǔ)介質(zhì)、現(xiàn)勢(shì)性、投影轉(zhuǎn)換遙感、航空影象和數(shù)據(jù)分辨率、變形規(guī)律、糾正、解譯特征地面測(cè)量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式、精度多媒體，輔助GIS空間分析和查詢GIS空間數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)可以概括為五類q數(shù)字線劃圖（DLG,Digital Line Graph）q數(shù)字正射影像（DOM,Digital Orthograph Map）q數(shù)字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）q數(shù)字柵格地圖（DRG,Digital Raster Graph）q地物的屬性數(shù)據(jù)（Attribute）q空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)（Metadata）D產(chǎn)品 數(shù)據(jù)源分類數(shù)據(jù)源分類- 圖形圖像數(shù)據(jù)：-地圖地圖 -工程圖工程圖-規(guī)劃

6、圖規(guī)劃圖-照片照片-航空與遙感影像等航空與遙感影像等- 文字?jǐn)?shù)據(jù)：-調(diào)查報(bào)告調(diào)查報(bào)告-文件文件-統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-野外調(diào)查的原始記錄等野外調(diào)查的原始記錄等第一手?jǐn)?shù)據(jù)第一手?jǐn)?shù)據(jù)第二手?jǐn)?shù)據(jù)第二手?jǐn)?shù)據(jù)非電子數(shù)據(jù)非電子數(shù)據(jù)電子數(shù)據(jù)電子數(shù)據(jù)全站儀、全站儀、GPS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地球物理、地球化學(xué)地球物理、地球化學(xué)遙感數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)地圖地圖專題地圖專題地圖統(tǒng)計(jì)圖表統(tǒng)計(jì)圖表平板測(cè)量數(shù)據(jù)平板測(cè)量數(shù)據(jù)工程測(cè)量數(shù)據(jù)工程測(cè)量數(shù)據(jù)筆記筆記航空、遙感相片航空、遙感相片人口普查人口普查社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查各種統(tǒng)計(jì)資料各種統(tǒng)計(jì)資料已建各種數(shù)據(jù)庫(kù)已建各種數(shù)據(jù)庫(kù)GIS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)初步處理空間數(shù)據(jù)初步處理1）已有

7、電子數(shù)據(jù)）已有電子數(shù)據(jù)-2）紙質(zhì)地圖）紙質(zhì)地圖-3）遙感數(shù)據(jù)）遙感數(shù)據(jù)-4）實(shí)地勘測(cè)數(shù)據(jù)）實(shí)地勘測(cè)數(shù)據(jù)- 5）其他統(tǒng)計(jì)資料及文本數(shù)據(jù)）其他統(tǒng)計(jì)資料及文本數(shù)據(jù)-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換手扶跟蹤數(shù)字化、掃描矢量化、鼠標(biāo)錄入遙感解譯GPS定位儀等儀器測(cè)量 鍵盤錄入 地圖是重要的信息源地圖是重要的信息源。這不僅是因?yàn)榈貓D的內(nèi)容直觀與豐富，而且是由于在地理信息系統(tǒng)誕生以前，地圖是表示空間與非空間信息強(qiáng)有力的手段，從某種意義上說(shuō)，一冊(cè)完備的專題地圖集是一個(gè)很好一冊(cè)完備的專題地圖集是一個(gè)很好的人工操作地理信息系統(tǒng)的人工操作地理信息系統(tǒng)。 遙感影像是地理信息系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的數(shù)據(jù)源遙感影像是地理信息系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的數(shù)據(jù)

8、源。它具有下列一些特點(diǎn)：- 能取得大面積、綜合的信息；能取得大面積、綜合的信息；- 速度快；速度快；- 降低數(shù)據(jù)儲(chǔ)存冗余和不連續(xù)性；降低數(shù)據(jù)儲(chǔ)存冗余和不連續(xù)性；- 能提供各類專題所需要的信息。能提供各類專題所需要的信息。 文字?jǐn)?shù)據(jù)主要用來(lái)描述空間對(duì)象的屬性文字?jǐn)?shù)據(jù)主要用來(lái)描述空間對(duì)象的屬性，比如人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、土壤成份、環(huán)境數(shù)據(jù) 確定應(yīng)用哪些類型的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的功能所確定的確定應(yīng)用哪些類型的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的功能所確定的。例如要建立一個(gè)土地的適宜性和承載力的信息系統(tǒng)，所需要的數(shù)據(jù)有地形、土壤類型、降雨、地下水位、運(yùn)輸條件等。5.4 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集GIS需要輸入兩方面的數(shù)據(jù)，即圖形數(shù)據(jù)

9、與屬性數(shù)據(jù)。為需要輸入兩方面的數(shù)據(jù)，即圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)。為此需進(jìn)行三方面的工作，即此需進(jìn)行三方面的工作，即圖形數(shù)據(jù)的采集、屬性數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)的采集、屬性數(shù)據(jù)的采集和圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接采集和圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接。圖形數(shù)據(jù)的采集（一）、手工鍵盤輸入1 輸入矢量數(shù)據(jù) 輸入坐標(biāo)值2 輸入柵格數(shù)據(jù) 按行列號(hào)輸入各象元的屬性輸入方法簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低效率低，工作煩瑣（二）、手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入（二）、手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入 手扶跟蹤數(shù)字化儀手扶跟蹤數(shù)字化儀,根據(jù)其采集數(shù)據(jù)的方式分為根據(jù)其采集數(shù)據(jù)的方式分為機(jī)械式、超聲波式和機(jī)械式、超聲波式和全電子式全電子式三種三種, 其中全電子式數(shù)字化儀精度最高

10、，應(yīng)用最廣。按照其其中全電子式數(shù)字化儀精度最高，應(yīng)用最廣。按照其數(shù)字化版面的大小可分為數(shù)字化版面的大小可分為A0、A1、A2、A3、A4 等。等。 通向計(jì)算機(jī)接口叉絲游標(biāo)按扭電磁感應(yīng)板圖形數(shù)據(jù)的采集數(shù)字化過(guò)程數(shù)字化過(guò)程 - 把待數(shù)字化的圖件固定在圖形輸入板上，首先用鼠標(biāo)器輸入把待數(shù)字化的圖件固定在圖形輸入板上，首先用鼠標(biāo)器輸入圖幅范圍和至少四個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，隨后即可輸入圖幅內(nèi)各圖幅范圍和至少四個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，隨后即可輸入圖幅內(nèi)各點(diǎn)、曲線的坐標(biāo)。點(diǎn)、曲線的坐標(biāo)。- 通過(guò)數(shù)字化儀采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理的軟件也比較完通過(guò)數(shù)字化儀采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理的軟件也比較完備，但由于數(shù)字化的速度比較慢

11、，工作量大，自動(dòng)化程度低備，但由于數(shù)字化的速度比較慢，工作量大，自動(dòng)化程度低，數(shù)字化的精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系，所以，數(shù)字化的精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系，所以，目前很目前很多單位在大批量數(shù)字化時(shí)，已不再采用它多單位在大批量數(shù)字化時(shí)，已不再采用它。 （三）、掃描儀輸入（三）、掃描儀輸入掃描儀簡(jiǎn)介掃描儀簡(jiǎn)介 - 掃描儀是直接把圖形掃描儀是直接把圖形(如地形圖如地形圖)和圖象和圖象(如遙感影象、照片如遙感影象、照片)掃描輸入到計(jì)掃描輸入到計(jì)算機(jī)中，以象素信息進(jìn)行存儲(chǔ)表示的設(shè)備。算機(jī)中，以象素信息進(jìn)行存儲(chǔ)表示的設(shè)備。- 按其所支持的顏色分類，可分為單色掃描儀和彩色掃描儀；按其所支持的顏色分類，可

12、分為單色掃描儀和彩色掃描儀；- 按所采用的固態(tài)器件又分為電荷耦合器件按所采用的固態(tài)器件又分為電荷耦合器件(CCD)掃描儀、掃描儀、MOS電路掃描電路掃描儀、緊貼型掃描儀等；儀、緊貼型掃描儀等；- 按掃描寬度和操作方式分為大型掃描儀、臺(tái)式掃描儀和手動(dòng)式掃描儀。按掃描寬度和操作方式分為大型掃描儀、臺(tái)式掃描儀和手動(dòng)式掃描儀。- 掃描儀的分辨率是指在原稿的單位長(zhǎng)度掃描儀的分辨率是指在原稿的單位長(zhǎng)度(英寸英寸)上取樣的點(diǎn)數(shù)，單位是上取樣的點(diǎn)數(shù)，單位是dpi，常用的分辨率有，常用的分辨率有300-1000 dpi之間。掃描圖象的分辨率越高，所需的之間。掃描圖象的分辨率越高，所需的存儲(chǔ)空間就越大。現(xiàn)在多數(shù)掃

13、描儀都提供了可選擇分辨率的功能。對(duì)于存儲(chǔ)空間就越大。現(xiàn)在多數(shù)掃描儀都提供了可選擇分辨率的功能。對(duì)于復(fù)雜圖象，可選用較高的分辨率；對(duì)于較簡(jiǎn)單的圖象，就選擇較低的分復(fù)雜圖象，可選用較高的分辨率；對(duì)于較簡(jiǎn)單的圖象，就選擇較低的分辨率。辨率。 圖形數(shù)據(jù)的采集小型掃描儀小型掃描儀工程掃描儀工程掃描儀主要工具是掃描儀和矢量化軟件掃描儀分為柵格掃描儀和矢量掃描儀 1、柵格掃描儀法掃描得到的是柵格數(shù)據(jù)，從柵格圖象中提取點(diǎn)、線、面及文字掃描得到的是柵格數(shù)據(jù)，從柵格圖象中提取點(diǎn)、線、面及文字信息，這一過(guò)程包括去除噪音、線的細(xì)化等。此后的處理需借信息，這一過(guò)程包括去除噪音、線的細(xì)化等。此后的處理需借助人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)，

14、如斷線的連接、屬性碼的添加等，此類處理助人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)，如斷線的連接、屬性碼的添加等，此類處理俗稱俗稱“抬頭數(shù)字化抬頭數(shù)字化”。 紙地圖 掃描轉(zhuǎn)換 拼接子圖塊 裁剪地圖 矢量圖編輯 矢量圖合成 圖像處理矢量化 屏幕跟蹤矢量化流程：屏幕跟蹤矢量化流程：準(zhǔn)備掃描圖像柵格圖像配準(zhǔn)新建數(shù)字化圖層屏幕跟蹤矢量化地圖選擇投影和單位輸入控制點(diǎn)編輯控制點(diǎn) 掃描過(guò)程掃描過(guò)程 - 掃描時(shí)，必須先進(jìn)行掃描參數(shù)的設(shè)置（具體掃描界面如圖掃描時(shí)，必須先進(jìn)行掃描參數(shù)的設(shè)置（具體掃描界面如圖5-35-3所示所示），包括：），包括：- a a、掃描模式的設(shè)置，（分二值、灰度、彩色），對(duì)地形圖的掃、掃描模式的設(shè)置，（分二值、灰度、

15、彩色），對(duì)地形圖的掃描一般采用二值掃描，或灰度掃描。對(duì)彩色航片或衛(wèi)片采用彩色描一般采用二值掃描，或灰度掃描。對(duì)彩色航片或衛(wèi)片采用彩色掃描，對(duì)黑白航片或衛(wèi)片采用灰度掃描。掃描，對(duì)黑白航片或衛(wèi)片采用灰度掃描。- b b、掃描分辨率的設(shè)置，根據(jù)掃描要求，對(duì)地形圖的掃描一般采、掃描分辨率的設(shè)置，根據(jù)掃描要求，對(duì)地形圖的掃描一般采用用300dpi300dpi或更高的分辨率。或更高的分辨率。- c c、針對(duì)一些特殊的需要，還可以調(diào)整亮度、對(duì)比度、色調(diào)、針對(duì)一些特殊的需要，還可以調(diào)整亮度、對(duì)比度、色調(diào)、GAMMAGAMMA曲線等。曲線等。- d d、設(shè)定掃描范圍。、設(shè)定掃描范圍。 - 通過(guò)掃描獲得的是柵格數(shù)

16、據(jù)，數(shù)據(jù)量比較大。如一張地形圖采用通過(guò)掃描獲得的是柵格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量比較大。如一張地形圖采用300dpi300dpi灰度掃描其數(shù)據(jù)量就有灰度掃描其數(shù)據(jù)量就有2020兆左右。除此之外，掃描獲得的兆左右。除此之外，掃描獲得的數(shù)據(jù)還存在著噪聲和中間色調(diào)像元的處理問(wèn)題。數(shù)據(jù)還存在著噪聲和中間色調(diào)像元的處理問(wèn)題。- 噪聲是指不屬于地圖內(nèi)容的斑點(diǎn)污漬和其它模糊不清的東西形成噪聲是指不屬于地圖內(nèi)容的斑點(diǎn)污漬和其它模糊不清的東西形成的像元灰度值。的像元灰度值。- 噪音范圍很廣，沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的方法能加以完全消除，有的軟件能去除一些小的臟點(diǎn)，但有些地圖內(nèi)容如小數(shù)點(diǎn)等和小的臟點(diǎn)很難區(qū)分。- 對(duì)于中間色調(diào)像元，則可以通

17、過(guò)選擇合適的閾值選用一些軟件如Photoshop等來(lái)處理。- 一般對(duì)獲得的柵格數(shù)據(jù)還要進(jìn)行一些后續(xù)處理如圖象糾正、矢量化 - 掃描輸入因其輸入速度快、不受人為因素的影響、操作簡(jiǎn)單而越來(lái)越受到大家的歡迎，再加之計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量的提高和矢量化軟件的踴躍出現(xiàn)，使得掃描輸入已成為圖形數(shù)據(jù)輸入的主要方法。 全自動(dòng)矢量化 半自動(dòng)矢量化（交互式） 手工式Auto CAD環(huán)境下的數(shù)字化方法 調(diào)入圖象 用CAD點(diǎn)、線工具跟蹤圖象中需要數(shù)字化的邊界 分層數(shù)字化所有需要的信息 將圖形文件予以保存作業(yè)質(zhì)量有所提高，提高工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度 掃描數(shù)字化界面(1)掃描數(shù)字化界面(2)2、矢量掃描儀法 是實(shí)現(xiàn)直

18、接跟蹤掃描原圖上的曲線，并直接產(chǎn)生矢量數(shù)是實(shí)現(xiàn)直接跟蹤掃描原圖上的曲線，并直接產(chǎn)生矢量數(shù)據(jù)。目前以激光方式為主，作業(yè)員用光標(biāo)引導(dǎo)激光束到據(jù)。目前以激光方式為主，作業(yè)員用光標(biāo)引導(dǎo)激光束到被數(shù)字化的曲線上，激光束自動(dòng)沿線跟蹤，碰到線交叉被數(shù)字化的曲線上，激光束自動(dòng)沿線跟蹤，碰到線交叉處或端點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)停止移動(dòng)。處或端點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)停止移動(dòng)。 這種方法數(shù)字化精度高，數(shù)據(jù)量小，但對(duì)原圖件要求高這種方法數(shù)字化精度高，數(shù)據(jù)量小，但對(duì)原圖件要求高，設(shè)備也相對(duì)昂貴。，設(shè)備也相對(duì)昂貴。（四）、解析測(cè)圖法輸入 由航空或航天立體象對(duì)重建三維立體模型，測(cè)量地面三維坐標(biāo)，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。目前，解析測(cè)圖法已發(fā)展至全數(shù)字測(cè)圖階段

19、圖形數(shù)據(jù)的采集1 1）平板儀（經(jīng)緯儀）測(cè)量）平板儀（經(jīng)緯儀）測(cè)量q采用平板儀或經(jīng)緯儀到野外進(jìn)行測(cè)量采用平板儀或經(jīng)緯儀到野外進(jìn)行測(cè)量q是最傳統(tǒng)的野外測(cè)量方法、儀器成本低是最傳統(tǒng)的野外測(cè)量方法、儀器成本低q產(chǎn)品是紙質(zhì)（模擬）地形圖，即非數(shù)字形式產(chǎn)品是紙質(zhì)（模擬）地形圖，即非數(shù)字形式q野外勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率不高、圖形描繪質(zhì)量因人而異野外勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率不高、圖形描繪質(zhì)量因人而異q要轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式必須采用數(shù)字化的方式進(jìn)行要轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式必須采用數(shù)字化的方式進(jìn)行 野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集平板儀測(cè)量2 2）全站儀測(cè)量）全站儀測(cè)量q是電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的集成，得到數(shù)字形式的方位是電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的集

20、成，得到數(shù)字形式的方位角、距離或三維坐標(biāo)角、距離或三維坐標(biāo)q作業(yè)靈活、精度高作業(yè)靈活、精度高q作業(yè)形式作業(yè)形式全站儀全站儀 + + 與電子手簿：與電子手簿：野外采集數(shù)據(jù)點(diǎn)、繪草圖，室內(nèi)進(jìn)行數(shù)野外采集數(shù)據(jù)點(diǎn)、繪草圖，室內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入、圖形編輯據(jù)導(dǎo)入、圖形編輯電子平板：電子平板：是平板儀的電子形式，野外即測(cè)即所得，可以及時(shí)了是平板儀的電子形式，野外即測(cè)即所得，可以及時(shí)了解測(cè)繪的正確與否解測(cè)繪的正確與否 野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集3 3）GPSGPS測(cè)量測(cè)量qGPSGPS的基本概念的基本概念全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPSGPS），有美國(guó)海軍于），有美國(guó)海軍于19731973年開(kāi)始實(shí)施，并年開(kāi)始實(shí)施

21、，并于于2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代開(kāi)始使用年代開(kāi)始使用由三部分組成：空間部分、控制部分和用戶部分由三部分組成：空間部分、控制部分和用戶部分 空間部分：包括衛(wèi)星和在佛羅里達(dá)州空間部分：包括衛(wèi)星和在佛羅里達(dá)州CanaeralCanaeral海岬攜載衛(wèi)星海岬攜載衛(wèi)星升空的德而塔火箭；衛(wèi)星系統(tǒng)升空的德而塔火箭；衛(wèi)星系統(tǒng)2424顆衛(wèi)星組成，高度為顆衛(wèi)星組成，高度為20183KM20183KM，分布在，分布在6 6個(gè)軌道面上，軌道面之間的夾角為個(gè)軌道面上，軌道面之間的夾角為6060度，度，并且與赤道面的交角為并且與赤道面的交角為5555度，以保證可以覆蓋極地地區(qū)度，以保證可以覆蓋極地地區(qū) GPS衛(wèi)星群

22、野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集攝影測(cè)量攝影測(cè)量1 1）攝影測(cè)量學(xué)）攝影測(cè)量學(xué)(Photogrammetry(Photogrammetry）q概念：對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)像信息概念：對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)像信息，從幾何方面和物理方面加以分析研究，從而對(duì)所攝對(duì)，從幾何方面和物理方面加以分析研究，從而對(duì)所攝對(duì)象的本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科象的本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科q研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容獲取被研究物體的影像獲取被研究物體的影像單張或多張像片處理的理論、方法、設(shè)備和技術(shù)單張或多張像片處理的理論、方法、設(shè)備和技術(shù)如何用圖形、圖像或數(shù)字形式將所測(cè)得的成果表示出來(lái)如何用圖形、圖像或數(shù)字形

23、式將所測(cè)得的成果表示出來(lái)q任務(wù)任務(wù)測(cè)制各種比例尺的地形圖測(cè)制各種比例尺的地形圖建立地形數(shù)據(jù)庫(kù)，為各種建立地形數(shù)據(jù)庫(kù)，為各種GISGIS和和LISLIS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2）攝影測(cè)量分類（按處理技術(shù)手段）q模擬攝影測(cè)量：利用模擬儀器完成攝影測(cè)量工作，制作模擬地形圖q解析攝影測(cè)量：利用解析儀器*（精密立體測(cè)圖儀）完成攝影測(cè)量工作，生產(chǎn)數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型q數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：利用計(jì)算機(jī)完成攝影測(cè)量工作，輸出結(jié)果也是數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型、以及數(shù)字正射影像3 3）攝影測(cè)量處理流程）攝影測(cè)量處理流程1 1）遙感（）遙感（RemoteRemote SensingSensing）的定義）的定義q從廣

24、義上說(shuō)，泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括從廣義上說(shuō)，泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)測(cè)q從狹義上說(shuō)，遙感是借助對(duì)電磁波敏感的儀器從狹義上說(shuō)，遙感是借助對(duì)電磁波敏感的儀器 ，從遠(yuǎn)處（不與探測(cè)目標(biāo)相接觸）記錄目標(biāo)物對(duì)電磁從遠(yuǎn)處（不與探測(cè)目標(biāo)相接觸）記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息，通過(guò)分析，揭示出波的輻射、反射、散射等信息，通過(guò)分析，揭示出目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù)目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù) 遙感圖像處理遙感圖像處理2）遙感分類q 根據(jù)運(yùn)載工具不同，遙感可分為：航天遙感、

25、航空遙感、近地遙感、地面遙感q 根據(jù)輻射源不同，遙感方式又可分為：主動(dòng)式和被動(dòng)式遙感q 按電磁波的波譜范圍，遙感可分為：紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感q 按應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}，遙感還可分為：環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感等航空、航天遙感示意圖 3 3）遙感技術(shù)系統(tǒng)）遙感技術(shù)系統(tǒng)q由遙感平臺(tái)、遙感器、信息傳輸接收裝置以及由遙感平臺(tái)、遙感器、信息傳輸接收裝置以及數(shù)字或圖像處理設(shè)備等及其技術(shù)組成數(shù)字或圖像處理設(shè)備等及其技術(shù)組成4 4）遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)）遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)q視域廣闊，監(jiān)測(cè)范圍最大可覆蓋整個(gè)地球視域廣闊，監(jiān)測(cè)范圍最大可覆蓋整個(gè)地球q可瞬時(shí)成像

26、、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理，有助于迅速獲取信息可瞬時(shí)成像、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理，有助于迅速獲取信息和實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)q遙感影像形象逼真，信息豐富，可進(jìn)行定性、定量分析和遙感影像形象逼真，信息豐富，可進(jìn)行定性、定量分析和量測(cè)量測(cè)q可利用不同目標(biāo)物對(duì)不同波段電磁波的穿透或反射特性來(lái)可利用不同目標(biāo)物對(duì)不同波段電磁波的穿透或反射特性來(lái)認(rèn)識(shí)目標(biāo)物認(rèn)識(shí)目標(biāo)物q加寬了人眼所能觀測(cè)的光譜范圍，從可見(jiàn)光到紫外和紅外加寬了人眼所能觀測(cè)的光譜范圍，從可見(jiàn)光到紫外和紅外波段波段多光譜衛(wèi)星傳感器獲得的全球天然彩色圖像5 5）遙感數(shù)據(jù)類型）遙感數(shù)據(jù)類型( (主要主要) ) 目前，已有美國(guó)、法國(guó)、日本、硬度等國(guó)發(fā)射了陸地

27、衛(wèi)星，我過(guò)已發(fā)射了國(guó)土資源普目前，已有美國(guó)、法國(guó)、日本、硬度等國(guó)發(fā)射了陸地衛(wèi)星，我過(guò)已發(fā)射了國(guó)土資源普查衛(wèi)星、與巴西合作查衛(wèi)星、與巴西合作 美國(guó)陸地衛(wèi)星（美國(guó)陸地衛(wèi)星（LandsatLandsat）,1972.7.23,1972.7.23、1975.1.221975.1.22、1978.3.5 1978.3.5 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱Landsat-1Landsat-1、2 2、3 3號(hào)號(hào)MSSMSS多光譜掃描儀多光譜掃描儀 分辨率分辨率7979* *7979、周期、周期1818天天 Landsat-4(1982) Landsat-4(1982)、5(1984), 5(1984), 專題制圖儀（專題制圖儀（

28、TMTM）、分辨率）、分辨率3030* *3030、周期、周期1616天天 美國(guó)諾阿氣象衛(wèi)星的甚高分辨率輻射儀美國(guó)諾阿氣象衛(wèi)星的甚高分辨率輻射儀 法國(guó)法國(guó)SPORTSPORT衛(wèi)星數(shù)據(jù)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)， SPORT-1(1986) SPORT-1(1986) 、 SPORT-2(1990) SPORT-3(1993)SPORT-2(1990) SPORT-3(1993)、 SPORT-SPORT-4(1998)4(1998)，高分辨率可見(jiàn)光傳感器（，高分辨率可見(jiàn)光傳感器（HRVHRV）, ,分辨率分辨率1010* *1010（全色）、（全色）、2020* *2020（分色綠、紅、紅（分色綠、紅、紅外）

29、、周期外）、周期2626天，同一地區(qū)的成像周期為（天，同一地區(qū)的成像周期為（3.7-2.43.7-2.4天），天），SPORT-5(SPORT-5(分辨率為分辨率為5M5M、10M)10M) 日本地球資源衛(wèi)星日本地球資源衛(wèi)星(JERS),JERS-1(1992),(JERS),JERS-1(1992),合成孔徑雷達(dá)（合成孔徑雷達(dá)（SARSAR）、分辨率）、分辨率18M18M 印度遙感衛(wèi)星（印度遙感衛(wèi)星（IRSIRS）,IRS-1A(1988),IRS(1991),IRS-1A(1988),IRS(1991),周期周期2222天天 歐洲遙感衛(wèi)星（歐洲遙感衛(wèi)星（ERSERS）數(shù)據(jù)，）數(shù)據(jù)， ERS

30、-1(1991),7ERS-1(1991),7種傳感器，其中合成孔徑雷達(dá)用于土地種傳感器，其中合成孔徑雷達(dá)用于土地利用利用/ /土地覆蓋調(diào)查，土地覆蓋調(diào)查， ERS-2 ERS-2 （19951995） 美國(guó)商用通訊衛(wèi)星美國(guó)商用通訊衛(wèi)星QUICKBIRDQUICKBIRD（快鳥(niǎo)）（快鳥(niǎo)）（2001.102001.10）, ,分辨率達(dá)分辨率達(dá)0.61M0.61M衛(wèi)星傳感器衛(wèi)星傳感器空間分辨率空間分辨率重訪周期重訪周期主要用處主要用處美國(guó)陸地衛(wèi)星美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat TMLandsat TM30m30m熱紅外熱紅外120m120m1616天天水深、水色、葉綠素、植物水深、水色、葉綠素、植物長(zhǎng)

31、勢(shì)、土壤和植物水分、云長(zhǎng)勢(shì)、土壤和植物水分、云及地表溫度、巖石類型及地表溫度、巖石類型美國(guó)氣象衛(wèi)星美國(guó)氣象衛(wèi)星NOVAA-AVHRRNOVAA-AVHRR1.1km1.1km0.50.5天天植物、云、冰雪、大氣及地植物、云、冰雪、大氣及地表溫度表溫度法國(guó)法國(guó)SPOTSPOT衛(wèi)星衛(wèi)星SPOT-HRVSPOT-HRV可見(jiàn)光可見(jiàn)光10m10m紅外紅外20m20m2626局部局部2-2-3 3天天水色、植被狀況、植物長(zhǎng)勢(shì)、水色、植被狀況、植物長(zhǎng)勢(shì)、制圖制圖美國(guó)美國(guó)QiuckBirdQiuckBird全色全色1-0.61m1-0.61m多光譜多光譜4-2.5m4-2.5m94.494.4分分制圖、農(nóng)業(yè)、

32、城市規(guī)劃、氣制圖、農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃、氣象、軍事象、軍事歐洲遙感衛(wèi)星歐洲遙感衛(wèi)星ERS-SARERS-SAR25m25m用于土地利用用于土地利用/ /土地覆蓋調(diào)查土地覆蓋調(diào)查6）遙感圖像處理系統(tǒng)q 目前國(guó)內(nèi)外流行的遙感圖像處理軟件有ERDAS IMAGINE、ENVI、PCI、TITAN Image、ImageXuite RS、Matlabq 遙感圖象處理系統(tǒng)的功能包括q文件管理、圖像編輯、圖像瀏覽、圖像的幾何處理、圖像增強(qiáng)、圖像濾波、圖像運(yùn)算、圖像統(tǒng)計(jì)、圖像分類、圖像變換、圖像融合、遙感圖像制圖7）遙感與GIS集成與相互作用q RS與GIS的集成可用于全球環(huán)境變化監(jiān)測(cè)、空間數(shù)據(jù)自動(dòng)更新q 遙感與

33、GIS系統(tǒng)集成的角度看，可分無(wú)縫集成、整體集成q 從數(shù)據(jù)相互利用的角度看，遙感與GIS結(jié)合（相互作用）主要有五個(gè)層次用 戶 界 面圖形與圖像與屬性處理空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)圖形、圖像、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)用 戶 界 面遙感圖象處理圖形與屬性數(shù)據(jù)處理圖形數(shù)據(jù)文件屬性數(shù)據(jù)庫(kù)影像數(shù)據(jù)文件RS與GIS無(wú)縫集成RS與GIS整體集成級(jí)別級(jí)別遙感遙感GISGIS方式與作用方式與作用低級(jí)低級(jí)遙感或正射遙感或正射影像影像GISGISDOMDOM作為作為GISGIS的一個(gè)基礎(chǔ)層的一個(gè)基礎(chǔ)層與矢量與矢量GISGIS線劃圖疊加、進(jìn)行幾何糾正線劃圖疊加、進(jìn)行幾何糾正遙感遙感GISGISGISGIS數(shù)據(jù)作為輔助信息數(shù)據(jù)作為輔助信息為遙

34、感監(jiān)督分類提供訓(xùn)練樣區(qū)為遙感監(jiān)督分類提供訓(xùn)練樣區(qū)遙感或航空遙感或航空影像影像GISGISGISGIS數(shù)據(jù)輔助識(shí)別數(shù)據(jù)輔助識(shí)別線目標(biāo)或人工地物線目標(biāo)或人工地物遙感或航空遙感或航空影像影像GISGIS利用遙感或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)利用遙感或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)對(duì)對(duì)GISGIS數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和更新數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和更新高級(jí)高級(jí)遙感遙感GISGIS遙感與遙感與GISGIS數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合空間分析數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合空間分析例如洪水淹沒(méi)計(jì)算、水稻估產(chǎn)例如洪水淹沒(méi)計(jì)算、水稻估產(chǎn)遙感與GIS的結(jié)合層次圖像解譯圖像解譯 遙感影象的信息，要進(jìn)入遙感影象的信息，要進(jìn)入GIS，很重要的一步就是圖像解譯：從圖像中提取有用信息，很重要的一步就是

35、圖像解譯：從圖像中提取有用信息的過(guò)程。的過(guò)程。- 對(duì)圖像進(jìn)行解譯，對(duì)圖像進(jìn)行解譯，是一項(xiàng)涉及諸多內(nèi)容的復(fù)雜過(guò)程是一項(xiàng)涉及諸多內(nèi)容的復(fù)雜過(guò)程。這些內(nèi)容包括：研究。這些內(nèi)容包括：研究地理區(qū)域的一般知識(shí)；掌握影像分析的經(jīng)驗(yàn)和技能；對(duì)影像特征的深入理地理區(qū)域的一般知識(shí)；掌握影像分析的經(jīng)驗(yàn)和技能；對(duì)影像特征的深入理解。有時(shí)，在圖象解譯之前，還會(huì)對(duì)其進(jìn)行圖象增強(qiáng)處理。解。有時(shí)，在圖象解譯之前，還會(huì)對(duì)其進(jìn)行圖象增強(qiáng)處理。- 圖像解譯過(guò)程一般圖像解譯過(guò)程一般是建立在對(duì)圖像及其解譯區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)之上是建立在對(duì)圖像及其解譯區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)之上，具體包括圖象的成像原理、圖象的成像時(shí)間、圖象的解譯標(biāo)志、

36、成像地，具體包括圖象的成像原理、圖象的成像時(shí)間、圖象的解譯標(biāo)志、成像地區(qū)的地理特征、地圖、植被、氣候?qū)W以及區(qū)域內(nèi)有關(guān)人類活動(dòng)的各種信息區(qū)的地理特征、地圖、植被、氣候?qū)W以及區(qū)域內(nèi)有關(guān)人類活動(dòng)的各種信息。- 遙感圖象的遙感圖象的解譯標(biāo)志很多解譯標(biāo)志很多，包括圖象的，包括圖象的色調(diào)或色彩、大小、形狀、紋理、色調(diào)或色彩、大小、形狀、紋理、陰影、位置及地物之間的相互關(guān)系等陰影、位置及地物之間的相互關(guān)系等。色調(diào)被認(rèn)為是最基本的因素，因?yàn)?。色調(diào)被認(rèn)為是最基本的因素，因?yàn)闆](méi)有色調(diào)變化，物體就不能被識(shí)別。大小、形狀和紋理較復(fù)雜，需要進(jìn)行沒(méi)有色調(diào)變化，物體就不能被識(shí)別。大小、形狀和紋理較復(fù)雜，需要進(jìn)行個(gè)體特征的分

37、析和解譯。而陰影、類型、位置和相互關(guān)系則最為復(fù)雜，涉?zhèn)€體特征的分析和解譯。而陰影、類型、位置和相互關(guān)系則最為復(fù)雜，涉及特征間的相關(guān)關(guān)系。及特征間的相關(guān)關(guān)系。- 影像分析是一個(gè)影像分析是一個(gè)不斷重復(fù)的過(guò)程不斷重復(fù)的過(guò)程，其中要對(duì)各種地物類型的信息以及信息，其中要對(duì)各種地物類型的信息以及信息之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行周密調(diào)查，收集資料、檢驗(yàn)假說(shuō)、作出解譯并不斷修之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行周密調(diào)查，收集資料、檢驗(yàn)假說(shuō)、作出解譯并不斷修正錯(cuò)誤，才能最終得出正確的結(jié)果。正錯(cuò)誤，才能最終得出正確的結(jié)果。- 遙感圖象的解譯遙感圖象的解譯有目視判讀和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯兩種方法有目視判讀和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯兩種方法，其中，自動(dòng)解譯，其

38、中，自動(dòng)解譯又可分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類兩種。又可分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類兩種。 （五）、已有數(shù)字形式空間數(shù)據(jù)的錄入 遙感數(shù)據(jù) 其他與GIS數(shù)據(jù)庫(kù)不兼容的數(shù)字化信息圖形數(shù)據(jù)的采集 屬性(Attribute)數(shù)據(jù)：空間實(shí)體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級(jí)、數(shù)量、代碼等多種形式。 它是描述地理實(shí)體的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或其它專題數(shù)據(jù)。其表達(dá)方式是字符串、各種代碼或統(tǒng)計(jì)數(shù)值等。屬性數(shù)據(jù)是對(duì)地理實(shí)體的詳細(xì)描述，在GIS數(shù)據(jù)中占有很大比重，是GIS處理的主要對(duì)象， 它為管理、規(guī)劃與決策提供充分的參考信息。 屬性(Attribute)數(shù)據(jù)的采集屬性數(shù)據(jù)的存在方式直接記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中單獨(dú)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，通過(guò)關(guān)

39、鍵字（ID碼）與圖形數(shù)據(jù)聯(lián)系屬性數(shù)據(jù)輸入方式一般采用鍵盤輸入 對(duì)照?qǐng)D形輸入 預(yù)先建立屬性表輸入屬性數(shù)據(jù)，然后根據(jù)關(guān)鍵字與圖形數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián) 國(guó)家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“專業(yè)數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)項(xiàng)目建議總表”中，將數(shù)據(jù)分為社會(huì)環(huán)境、自然環(huán)境和資源與能源三大類共14小項(xiàng)，并規(guī)定了每項(xiàng)數(shù)據(jù)的內(nèi)容及基本數(shù)據(jù)來(lái)源。數(shù)據(jù)采集常用設(shè)備數(shù)據(jù)采集常用設(shè)備定位設(shè)備定位設(shè)備野外測(cè)量：大平板、全站儀、GPS、移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)特 點(diǎn)：精度高、效率較低適合范圍：小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新數(shù)字化設(shè)備數(shù)字化設(shè)備數(shù)字化設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測(cè)量設(shè)備特 點(diǎn)：范圍大，速度快使 用 范 圍：大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查等數(shù)字化

40、儀掃描儀數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站數(shù)據(jù)源與相應(yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)源與相應(yīng)設(shè)備地圖地面測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料航空、遙感文字?jǐn)?shù)據(jù)多媒體坐標(biāo)幾何數(shù)字化儀掃描儀攝影測(cè)量系統(tǒng)鍵盤空間數(shù)據(jù)庫(kù)編輯處理數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)采集方案數(shù)據(jù)采集方案隨機(jī)采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)隨機(jī)采樣可變系統(tǒng)采樣蔟聚采樣斷面采樣等高線采樣空間數(shù)據(jù)的采集流程計(jì)劃調(diào)查編輯處理評(píng)價(jià)準(zhǔn)備收集數(shù)字化幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接為了把空間實(shí)體的幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)，必須在幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間有一公共標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符可以在輸入幾何數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)時(shí)手工輸入，也可以由系統(tǒng)自動(dòng)生成(如用順序號(hào)代表標(biāo)識(shí)符)。只有當(dāng)幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有一共同的數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，才能將幾何數(shù)據(jù)與

41、屬性數(shù)據(jù)自動(dòng)地連接起來(lái)；當(dāng)幾何數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)沒(méi)有公共標(biāo)識(shí)碼時(shí)，只有通過(guò)人機(jī)交互的方法，如選取一個(gè)空間實(shí)體，再指定其對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)表來(lái)確定兩者之間的關(guān)系，同時(shí)自動(dòng)生成公共標(biāo)識(shí)碼。圖幅數(shù)據(jù)幾何糾正圖幅數(shù)據(jù)幾何糾正YaOXYXObx=A1x+A2y+ay=B1x+B2y+bbxyQyayxQx)sincos()sincos(21變換參數(shù)A1， A2 ， a ,B1， B2 ， b5.5 采集過(guò)程中常出現(xiàn)的誤差和錯(cuò)誤采集過(guò)程中常出現(xiàn)的誤差和錯(cuò)誤空間數(shù)據(jù)編輯的必要性空間數(shù)據(jù)編輯的必要性- 修正數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤- 維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性和一致性- 更新地理信息 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理的主要內(nèi)容空間數(shù)據(jù)的編輯與處理的主

42、要內(nèi)容- 誤差或錯(cuò)誤的檢查與編輯 - 圖象糾正 - 數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 - 地圖投影轉(zhuǎn)換 - 圖象解譯 - 圖幅拼接 誤差或錯(cuò)誤的檢查與編輯誤差或錯(cuò)誤的檢查與編輯 通過(guò)矢量數(shù)字化或掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù)，都不可避免的存在通過(guò)矢量數(shù)字化或掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù)，都不可避免的存在著錯(cuò)誤或誤差，屬性數(shù)據(jù)在建庫(kù)輸入時(shí)，也難免會(huì)存在錯(cuò)誤，所以，對(duì)圖著錯(cuò)誤或誤差，屬性數(shù)據(jù)在建庫(kù)輸入時(shí)，也難免會(huì)存在錯(cuò)誤，所以，對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的檢查、編輯是很有必要的。形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的檢查、編輯是很有必要的。 圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下幾個(gè)方面：圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下

43、幾個(gè)方面：- 數(shù)據(jù)不完整、重復(fù)數(shù)據(jù)不完整、重復(fù)- 空間數(shù)據(jù)位置不正確空間數(shù)據(jù)位置不正確- 空間數(shù)據(jù)比例尺不準(zhǔn)確空間數(shù)據(jù)比例尺不準(zhǔn)確- 空間數(shù)據(jù)變形空間數(shù)據(jù)變形- 幾何和屬性連接有誤幾何和屬性連接有誤- 屬性數(shù)據(jù)不完整屬性數(shù)據(jù)不完整 q數(shù)字化誤差常見(jiàn)誤差類型數(shù)字化誤差常見(jiàn)誤差類型(a)實(shí)際地物(b)不及(c)過(guò)頭偽節(jié)點(diǎn) 多邊形不封閉接點(diǎn)不重合(a)正常多邊形(b)不正規(guī)多邊形圖幅拼接圖幅拼接 （邊界匹配）（邊界匹配） 在相鄰圖幅的邊緣部分，由于原圖本身的數(shù)字化誤差，使得同一實(shí)在相鄰圖幅的邊緣部分，由于原圖本身的數(shù)字化誤差，使得同一實(shí)體的線段或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)不能相互銜接，或是由于坐標(biāo)系統(tǒng)、編體的線

44、段或弧段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)不能相互銜接，或是由于坐標(biāo)系統(tǒng)、編碼方式等不統(tǒng)一，需進(jìn)行圖幅數(shù)據(jù)邊緣匹配處理。碼方式等不統(tǒng)一，需進(jìn)行圖幅數(shù)據(jù)邊緣匹配處理。 圖幅的拼接總是在相鄰兩圖幅之間進(jìn)行的。要將相鄰兩圖幅之間的圖幅的拼接總是在相鄰兩圖幅之間進(jìn)行的。要將相鄰兩圖幅之間的數(shù)據(jù)集中起來(lái)，就要求相同實(shí)體的線段或弧的坐標(biāo)數(shù)據(jù)相互銜接，數(shù)據(jù)集中起來(lái)，就要求相同實(shí)體的線段或弧的坐標(biāo)數(shù)據(jù)相互銜接，也要求同一實(shí)體的屬性碼相同，因此必須進(jìn)行圖幅數(shù)據(jù)邊緣匹配處也要求同一實(shí)體的屬性碼相同，因此必須進(jìn)行圖幅數(shù)據(jù)邊緣匹配處理。理。 q圖幅接邊誤差圖幅接邊誤差圖幅接邊誤差圖幅接邊誤差 方法：方法：-第一種方法是小心地修改空間數(shù)據(jù)庫(kù)第

45、一種方法是小心地修改空間數(shù)據(jù)庫(kù)中點(diǎn)和矢量的坐標(biāo)，以維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的中點(diǎn)和矢量的坐標(biāo)，以維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的連續(xù)性；連續(xù)性；-第二種方法是先對(duì)準(zhǔn)兩幅圖的一條邊第二種方法是先對(duì)準(zhǔn)兩幅圖的一條邊緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使其取得連續(xù)。其取得連續(xù)。 圖幅接邊步驟：圖幅接邊步驟：a)邊界匹配（邊界匹配（edgematch）b)圖幅接邊圖幅接邊 (mapjoin)c)邊界融合（邊界融合（dissolve）數(shù)字化邊界調(diào)整 為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差，一般采用如下方法進(jìn)行檢查：為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差，一般采用如下方法進(jìn)行檢查： - 1、疊合比較法疊合比較法。是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最佳檢核方

46、法，按與原圖相同的。是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法，按與原圖相同的比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上，然后與原圖疊合在一起，在透光桌上比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上，然后與原圖疊合在一起，在透光桌上仔細(xì)的觀察和比較。仔細(xì)的觀察和比較。- 2、目視檢查法目視檢查法。指在屏幕上用目視檢查的方法，檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯(cuò)。指在屏幕上用目視檢查的方法，檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯(cuò)誤，如上圖誤，如上圖 所示，包括線段過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短、多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等；所示，包括線段過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短、多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等；- 3、邏輯檢查法邏輯檢查法。如根據(jù)數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦赃M(jìn)行檢驗(yàn)，將弧

47、段連成多邊形，進(jìn)行數(shù)。如根據(jù)數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦赃M(jìn)行檢驗(yàn)，將弧段連成多邊形，進(jìn)行數(shù)字化誤差的檢查。有許多軟件已能自動(dòng)進(jìn)行多邊形結(jié)點(diǎn)的自動(dòng)平差。另外，對(duì)屬字化誤差的檢查。有許多軟件已能自動(dòng)進(jìn)行多邊形結(jié)點(diǎn)的自動(dòng)平差。另外，對(duì)屬性數(shù)據(jù)的檢查一般也最先用這種方法，檢查屬性數(shù)據(jù)的值是否超過(guò)其取值范圍。性數(shù)據(jù)的檢查一般也最先用這種方法，檢查屬性數(shù)據(jù)的值是否超過(guò)其取值范圍。屬性數(shù)據(jù)之間或?qū)傩詳?shù)據(jù)與地理實(shí)體之間是否有荒謬的組合。屬性數(shù)據(jù)之間或?qū)傩詳?shù)據(jù)與地理實(shí)體之間是否有荒謬的組合。 糾正糾正 - 對(duì)于空間數(shù)據(jù)的不完整或位置的誤差，主要是利用對(duì)于空間數(shù)據(jù)的不完整或位置的誤差，主要是利用GIS的圖形編輯功能，如刪除的圖

48、形編輯功能，如刪除（目標(biāo)、屬性、坐標(biāo)），修改（平移、拷貝、連接、分裂、合并、整飾），插入（目標(biāo)、屬性、坐標(biāo)），修改（平移、拷貝、連接、分裂、合并、整飾），插入等進(jìn)行處理。等進(jìn)行處理。- 對(duì)空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形，可以通過(guò)比例變換和糾正來(lái)處理。對(duì)空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形，可以通過(guò)比例變換和糾正來(lái)處理。 誤差修正一般過(guò)程：誤差修正一般過(guò)程： 設(shè)定容許值設(shè)定容許值 連接接點(diǎn)連接接點(diǎn) 重建拓?fù)潢P(guān)系重建拓?fù)潢P(guān)系點(diǎn)點(diǎn) 編編 輯輯線線 編編 輯輯面面 編編 輯輯目標(biāo)編輯目標(biāo)編輯刪除刪除移動(dòng)移動(dòng)拷貝拷貝旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)追加追加水平對(duì)齊水平對(duì)齊垂直對(duì)齊垂直對(duì)齊刪除刪除移動(dòng)移動(dòng)拷貝拷貝追加追加加接點(diǎn)加接點(diǎn)移動(dòng)接

49、點(diǎn)移動(dòng)接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)（改向）旋轉(zhuǎn)（改向）剪斷剪斷光滑光滑求平行線求平行線弧段加點(diǎn)弧段加點(diǎn)弧段刪點(diǎn)弧段刪點(diǎn)弧段移點(diǎn)弧段移點(diǎn)刪除弧段刪除弧段移動(dòng)弧段移動(dòng)弧段插入弧段插入弧段剪斷弧段剪斷弧段刪除目標(biāo)刪除目標(biāo)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)拷貝目標(biāo)拷貝目標(biāo)移動(dòng)目標(biāo)移動(dòng)目標(biāo)放大目標(biāo)放大目標(biāo)縮小目標(biāo)縮小目標(biāo)開(kāi)窗口開(kāi)窗口圖像糾正圖像糾正 糾正的必要性：由于如下原因，使掃描得到的地形圖數(shù)據(jù)和遙糾正的必要性：由于如下原因，使掃描得到的地形圖數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)存在變形，必須加以糾正。（此處的圖象主要指通過(guò)掃感數(shù)據(jù)存在變形，必須加以糾正。（此處的圖象主要指通過(guò)掃描得到的地形圖和遙感影象）描得到的地形圖和遙感影象）- 1、由于受地形圖介質(zhì)及存

50、放條件等因素的影響，使地形圖的實(shí)際尺寸發(fā)、由于受地形圖介質(zhì)及存放條件等因素的影響，使地形圖的實(shí)際尺寸發(fā)生變形；生變形； - 2、在掃描過(guò)程中，工作人員的操作會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，如掃描時(shí)地形圖、在掃描過(guò)程中，工作人員的操作會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，如掃描時(shí)地形圖或遙感影象沒(méi)被壓緊、產(chǎn)生斜置或掃描參數(shù)的設(shè)置等因素都會(huì)使被掃入或遙感影象沒(méi)被壓緊、產(chǎn)生斜置或掃描參數(shù)的設(shè)置等因素都會(huì)使被掃入的地形圖或遙感影象產(chǎn)生變形，直接影響掃描質(zhì)量和精度；的地形圖或遙感影象產(chǎn)生變形，直接影響掃描質(zhì)量和精度；- 3、由于遙感影象本身就存在著幾何變形；、由于遙感影象本身就存在著幾何變形；- 4、由于所需地圖圖幅的投影與資料的投影不

51、同，或需將遙感影象的中心、由于所需地圖圖幅的投影與資料的投影不同，或需將遙感影象的中心投影或多中心投影轉(zhuǎn)換為正射投影等。投影或多中心投影轉(zhuǎn)換為正射投影等。- 5、由于掃描時(shí)，受掃描儀幅面大小的影響，有時(shí)需將一幅地形圖或遙感、由于掃描時(shí)，受掃描儀幅面大小的影響，有時(shí)需將一幅地形圖或遙感影象分成幾塊掃描，這樣會(huì)使地形圖或遙感影象在拼接時(shí)難以保證精度影象分成幾塊掃描，這樣會(huì)使地形圖或遙感影象在拼接時(shí)難以保證精度。糾正的實(shí)質(zhì)：主要是建立要糾正的圖象與標(biāo)準(zhǔn)的地形圖或糾正的實(shí)質(zhì)：主要是建立要糾正的圖象與標(biāo)準(zhǔn)的地形圖或地形圖的理論數(shù)值或糾正過(guò)的正射影象之間的變換關(guān)系地形圖的理論數(shù)值或糾正過(guò)的正射影象之間的變

52、換關(guān)系主要方法：主要方法：- 目前，主要的變換函數(shù)有：仿射變換、雙線性變換、平方變換、雙平方變換、立方變換、四階多項(xiàng)式變換等- 具體采用哪一種，則要根據(jù)糾正圖象的變形情況、所在區(qū)域的地理特征及所選點(diǎn)數(shù)來(lái)決定。地形圖和遙感影象的糾正過(guò)程及具體步驟：地形圖和遙感影象的糾正過(guò)程及具體步驟：- 1、地形圖的糾正- 對(duì)地形圖的糾正，一般采用對(duì)地形圖的糾正，一般采用四點(diǎn)糾正法或逐網(wǎng)格糾正法四點(diǎn)糾正法或逐網(wǎng)格糾正法。- 四點(diǎn)糾正法四點(diǎn)糾正法：一般是根據(jù)選定的數(shù)學(xué)變換函數(shù)，輸入需糾正地形圖的圖：一般是根據(jù)選定的數(shù)學(xué)變換函數(shù)，輸入需糾正地形圖的圖幅行、列號(hào)、地形圖的比例尺、圖幅名稱等，生成標(biāo)準(zhǔn)圖廓，分別采集幅行

53、、列號(hào)、地形圖的比例尺、圖幅名稱等，生成標(biāo)準(zhǔn)圖廓，分別采集四個(gè)圖廓控制點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)完成。四個(gè)圖廓控制點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)完成。- 逐網(wǎng)格糾正法逐網(wǎng)格糾正法：是在四點(diǎn)糾正法不能滿足精度要求的情況下采用的。這：是在四點(diǎn)糾正法不能滿足精度要求的情況下采用的。這種方法種方法和四點(diǎn)糾正法的不同點(diǎn)就在于采樣點(diǎn)數(shù)目的不同和四點(diǎn)糾正法的不同點(diǎn)就在于采樣點(diǎn)數(shù)目的不同，它是逐方里網(wǎng)，它是逐方里網(wǎng)進(jìn)行的，也就是說(shuō)，進(jìn)行的，也就是說(shuō)，對(duì)每一個(gè)方里網(wǎng)，都要采點(diǎn)。對(duì)每一個(gè)方里網(wǎng)，都要采點(diǎn)。- 具體采點(diǎn)時(shí)，一般要先采源點(diǎn)（需糾正的地形圖），后采目標(biāo)點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)具體采點(diǎn)時(shí)，一般要先采源點(diǎn)（需糾正的地形圖），后采目標(biāo)點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)圖廓），先采圖廓點(diǎn)和控

54、制點(diǎn)，后采方里網(wǎng)點(diǎn)。圖廓），先采圖廓點(diǎn)和控制點(diǎn)，后采方里網(wǎng)點(diǎn)。 - 2、遙感影象的糾正 - 遙感影象的糾正，一般選用和遙感影象比例尺相近的遙感影象的糾正，一般選用和遙感影象比例尺相近的地形圖或正射影象地形圖或正射影象圖圖作為變換作為變換標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，選用合適的變換函數(shù)，分別在要糾正的遙感影象和標(biāo)，選用合適的變換函數(shù)，分別在要糾正的遙感影象和標(biāo)準(zhǔn)地形圖或正射影象圖上采集同名地物點(diǎn)。準(zhǔn)地形圖或正射影象圖上采集同名地物點(diǎn)。- 具體采點(diǎn)時(shí)，要先采源點(diǎn)（影像），后采目標(biāo)點(diǎn)（地形圖）。具體采點(diǎn)時(shí)，要先采源點(diǎn)（影像），后采目標(biāo)點(diǎn)（地形圖）。- 選點(diǎn)時(shí)，要注意選點(diǎn)的均勻分布，點(diǎn)不能太多。選點(diǎn)時(shí)，要注意選點(diǎn)的均勻分布，點(diǎn)不能太多。- 如果在選點(diǎn)時(shí)沒(méi)有注意點(diǎn)位的分布或點(diǎn)太多，這樣不但不能保證精度，如果在選點(diǎn)時(shí)沒(méi)有注意點(diǎn)位的分布或點(diǎn)太多，這樣不但不能保證精度，反而會(huì)使影象產(chǎn)生變形。反而會(huì)使影象產(chǎn)生變形。- 另外選點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)位應(yīng)選由人工建筑構(gòu)成的并且不會(huì)移動(dòng)的地物點(diǎn)，如渠另