空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和質(zhì)量

1、第第7 7章章 空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和質(zhì)量空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和質(zhì)量7.1 定位錯(cuò)誤定位錯(cuò)誤 7.1.1 使用二手?jǐn)?shù)據(jù)源的定位錯(cuò)誤 7.1.2 產(chǎn)生數(shù)字化錯(cuò)誤的原因 7.1.3 使用第一手?jǐn)?shù)據(jù)源的定位錯(cuò)誤7.2 空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn) 注釋欄7.1 空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度（NSSDA）統(tǒng)計(jì)量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7.3 拓?fù)溴e(cuò)誤拓?fù)溴e(cuò)誤 7.3.1 空間要素的拓?fù)溴e(cuò)誤 7.3.2 圖層之間的拓?fù)溴e(cuò)誤7.4 拓?fù)渚庉嬐負(fù)渚庉?注釋欄7.2 半徑拓?fù)?7.4.1 聚合容差和接合容差 7.4.2 用地圖拓?fù)渚庉?7.4.3 用拓?fù)湟?guī)則編輯7.5 非拓?fù)渚庉嫹峭負(fù)渚庉?7.5.1 編輯現(xiàn)有要素 2 7.5.2 由現(xiàn)

2、有要素創(chuàng)建新要素 注釋欄7.3 聚合容差7.6 其他編輯操作其他編輯操作 7.6.1 圖幅拼接 7.6.2 線的簡(jiǎn)化和平滑重要概念和術(shù)語(yǔ)重要概念和術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題應(yīng)用：空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和質(zhì)量應(yīng)用：空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和質(zhì)量 習(xí)作1：編輯一個(gè) shapefile 文件 習(xí)作2: 用聚合容差修正兩個(gè) shapefile 之間的數(shù)字化錯(cuò)誤 習(xí)作3：用拓?fù)湟?guī)則修訂懸掛弧段 習(xí)作4：用拓?fù)湟?guī)則確保兩個(gè)多邊形圖層重合挑戰(zhàn)性任務(wù)挑戰(zhàn)性任務(wù)參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 空間數(shù)據(jù)編輯確?？臻g數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和高質(zhì)量。 矢量數(shù)據(jù)的兩類數(shù)字化錯(cuò)誤是定位錯(cuò)誤和拓?fù)溴e(cuò)誤。4定位錯(cuò)誤定位錯(cuò)誤 定位錯(cuò)誤定位錯(cuò)誤是指數(shù)字

3、化要素的幾何錯(cuò)誤。 可以通過用于數(shù)字化的數(shù)據(jù)源來檢查定位錯(cuò)誤。5圖圖7.1 常見的跟蹤數(shù)字化錯(cuò)誤類型。細(xì)線為源地圖上的線，粗線為跟蹤形成的線。6空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn) 在美國(guó)，空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。1. 首先，是1947年修訂與采用的美國(guó)國(guó)家制圖準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)（NMAS） 。2. 1990年，美國(guó)攝影測(cè)量和遙感學(xué)會(huì)（ASPRS）公布了大比例尺地圖的準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)。3. 1998年，美國(guó)聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC），制定了空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。7拓?fù)溴e(cuò)誤拓?fù)溴e(cuò)誤 拓?fù)溴e(cuò)誤拓?fù)溴e(cuò)誤影響數(shù)據(jù)模型（如coverage）必需的或用戶自定義的拓?fù)潢P(guān)系。8空間要素的拓?fù)溴e(cuò)誤空間要

4、素的拓?fù)溴e(cuò)誤空間要素的拓?fù)溴e(cuò)誤可按多邊形、線和點(diǎn)分類。多邊形是由閉合邊界組成的。如果它們的邊界未正確地?cái)?shù)字化,多邊形要素可能會(huì)重疊,多邊形之間有間距,或者未閉合邊界。一條線有其起點(diǎn)和終點(diǎn)。線要素常見的拓?fù)溴e(cuò)誤是懸掛節(jié)點(diǎn)和偽節(jié)點(diǎn)。其他錯(cuò)誤包括重疊或重復(fù)行和方向。點(diǎn)要素的一種拓?fù)溴e(cuò)誤發(fā)生在點(diǎn)互相重疊時(shí)。9圖圖7.2 （a）未閉合多邊形，（b）兩個(gè)多邊形之間有縫隙，（c）多邊形重疊。10圖圖7.3 過伸（左）、未及（右），兩種錯(cuò)誤都會(huì)產(chǎn)生懸掛節(jié)點(diǎn)。11圖圖7.4 菱形符號(hào)表示的偽節(jié)點(diǎn)不在線條交叉處。12圖圖7.5 弧段的“始節(jié)點(diǎn)”和“到節(jié)點(diǎn)”決定弧段的方向。13圖層之間的拓?fù)溴e(cuò)誤圖層之間的拓?fù)溴e(cuò)誤

5、圖層之間拓?fù)溴e(cuò)誤必須檢查,因?yàn)樵S多在GIS中的許多操作需要使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的圖層。多邊形圖層之間的一個(gè)常見的錯(cuò)誤是它們的輪廓邊界不一致。兩個(gè)線圖層的一種錯(cuò)誤發(fā)生在一個(gè)圖層的線與另一圖層的線的終點(diǎn)不連接。線圖層的其他錯(cuò)誤包括線要素重疊和線要素不被另一組線要素覆蓋。點(diǎn)要素的錯(cuò)誤發(fā)生在點(diǎn)不落在另一圖層的線要素上。同樣, 如果點(diǎn)要素不落在另一圖層的多邊形要素之內(nèi)時(shí)，也發(fā)生錯(cuò)誤。錯(cuò)14圖圖7.7 兩個(gè)圖層的外部邊界線。一條用粗線表示，另一條用細(xì)線表示，在圖上方的兩條線沒有重合。15圖圖7.8圖中黑色方塊顯示節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤。陰影區(qū)域有兩個(gè)黑色方塊。放大時(shí),如插圖所示,它變得明顯,左邊兩個(gè)節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤代表存在間隙的

6、懸掛節(jié)點(diǎn),右邊的第三個(gè)黑色方塊代表一個(gè)可接受的懸掛節(jié)點(diǎn)，附加到路的盡頭。間隙意味著沿著道路中斷,將會(huì)在最短路徑分析等數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)問題。16拓?fù)渚庉嬐負(fù)渚庉?拓?fù)渚庉嫶_保拓?fù)溴e(cuò)誤的去除。執(zhí)行拓?fù)渚庉?我們必須使用能夠檢測(cè)和顯示拓?fù)溴e(cuò)誤且有工具來刪除它們的GIS。17 聚合容差和接合容差聚合容差和接合容差 聚合容差（也稱為XY寬容）捕捉頂點(diǎn)(即組成線的點(diǎn))，如果它們落在由容差指定的正方形區(qū)域內(nèi)。 接合容差可以捕捉頂點(diǎn)、邊緣和終點(diǎn)，只要是落在指定的容差內(nèi)。18用地圖拓?fù)渚庉嬘玫貓D拓?fù)渚庉?地圖拓?fù)涞貓D拓?fù)洌╩ap topology）是要素組成部分之間拓?fù)潢P(guān)系的臨時(shí)集合，這些要素組成部分被認(rèn)為是重合一

7、致的。比如，可以在土地利用圖層和土壤圖層之間建立地圖拓?fù)?，使它們的外部輪廓重合?9用拓?fù)湟?guī)則編輯用拓?fù)湟?guī)則編輯 Geodatabase 總共有30種拓?fù)湟?guī)則，這些拓?fù)湟?guī)則適用于點(diǎn)、線和面要素?？捎糜谛拚龍D層或圖層間的拓?fù)溴e(cuò)誤。 使用拓?fù)湟?guī)則編輯涉及三個(gè)基本步驟:在要素?cái)?shù)據(jù)集里創(chuàng)建一個(gè)新的拓?fù)?、?yàn)證拓?fù)浜托迯?fù)拓?fù)溴e(cuò)誤。非拓?fù)渚庉嫹峭負(fù)渚庉?非拓?fù)渚庉嬍侵父鞣N基本編輯操作：修改簡(jiǎn)單要素和從現(xiàn)有要素創(chuàng)建新要素。21編輯編輯現(xiàn)有要素現(xiàn)有要素?cái)U(kuò)展/修剪線刪除/移動(dòng)要素重塑要素分割線和多邊形22圖圖7.16 移動(dòng) shapefile 的一個(gè)多邊形之后，在其原來位置上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)空白區(qū)。23圖圖7.17 通

8、過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（a）、刪除節(jié)點(diǎn)(b) 和增加節(jié)點(diǎn)(c)，對(duì)線條整形。24圖圖7.18 畫一條穿越多邊形邊界的分割線，將一個(gè)多邊形分割成兩個(gè)。從現(xiàn)有要素創(chuàng)建新要素從現(xiàn)有要素創(chuàng)建新要素要素融合（Merge）要素緩沖要素（Union）合并要素相交26圖圖7.19 把四個(gè)選中的多邊形合并成一個(gè)。27圖幅拼接圖幅拼接 圖幅拼接（圖幅拼接（Edgematching）是指沿著一個(gè)圖層的邊緣，對(duì)相鄰圖層的線條作匹配，以使線條連續(xù)穿過兩個(gè)圖層的邊界。28圖圖7.20 圖幅拼接把兩個(gè)鄰近圖層（圖a）的線進(jìn)行匹配，使得穿越圖層邊界的線條連續(xù)（圖b）。29圖圖7.21 當(dāng)放大以后才能看清兩個(gè)相鄰圖層的線的不匹配。30線的簡(jiǎn)化和平滑線的簡(jiǎn)化和平滑 線的簡(jiǎn)化線的簡(jiǎn)化是指通過消除線條上的某些點(diǎn)，簡(jiǎn)化或概化線條的過程。 線的平滑線的平滑是指通過使用一些數(shù)學(xué)函數(shù)（例如樣條函數(shù)）改變線型的過程。31圖圖7.22 線的簡(jiǎn)化的 Douglas-Peucker 算法是一個(gè)迭代過程，要求使用容差、趨勢(shì)線，并計(jì)算節(jié)點(diǎn)到