第6講-空間數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)質(zhì)量課件

1、第6講 空間數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制10/14/20221空間數(shù)據(jù)庫第6講 空間數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制10/11/20221三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量一、空間數(shù)據(jù)采集二、空間數(shù)據(jù)處理第6講 空間數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制10/14/20222空間數(shù)據(jù)庫三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量一、空間數(shù)據(jù)采集二、空間數(shù)據(jù)處理第6講 空空間數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制現(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)庫數(shù)據(jù)源?采集和處理?質(zhì)量如何?10/14/20223空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制現(xiàn)實(shí)世界文字報(bào)告、遙感圖象等數(shù)字化儀掃一、GIS的數(shù)據(jù)源： 地圖數(shù)據(jù) ，遙感數(shù)據(jù)， 文本

2、數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 實(shí)測數(shù)據(jù)，多媒體數(shù)據(jù)，已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)二、空間數(shù)據(jù)采集與處理 將現(xiàn)有的上述類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS可以處理與接收的數(shù)字形式，通常要經(jīng)過驗(yàn)證、修改、編輯等處理?？臻g數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制10/14/20224空間數(shù)據(jù)庫一、GIS的數(shù)據(jù)源： 地圖數(shù)據(jù) ，遙感數(shù)據(jù)， 文本數(shù)據(jù)， GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS中空間數(shù)據(jù)(幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))的可靠性，通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量。 誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離。 研究GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對于評定GIS的算法、減少GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)的盲目性都具有重要意義。精度越高，代價(jià)越大。GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對保證GIS產(chǎn)品的可靠性有重要意義。 三、研究GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的和意義空間

3、數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制10/14/20225空間數(shù)據(jù)庫 GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS中空間數(shù)據(jù)(幾何數(shù)據(jù)和屬性各種定位設(shè)備野外測量：大平板、全站儀、GPS、移動測繪系統(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1 空間圖形數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集10/14/20226空間數(shù)據(jù)庫各種定位設(shè)備野外測量：大平板、全站儀、GPS、移動測繪系統(tǒng)1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)字化儀掃描儀數(shù)字?jǐn)z影測量工作站1 空間圖形數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集10/14/20227空間數(shù)據(jù)庫數(shù)字化設(shè)備數(shù)字化

4、設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測量設(shè)備數(shù)字化儀 包括各類調(diào)查報(bào)告、文件、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與野外調(diào)查的原始記錄等，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)。 對于要輸入屬性庫的屬性數(shù)據(jù)，通過鍵盤直接鍵入或文件、表格、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入。 對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須進(jìn)行編碼輸入。2 空間屬性數(shù)據(jù)的采集一、空間數(shù)據(jù)采集10/14/20228空間數(shù)據(jù)庫 包括各類調(diào)查報(bào)告、文件、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)耕地71園地 72林地 73牧草地74居民點(diǎn)及公礦用地 75交通用地75水域 76未利用地 77土地利用類型7有林地 731灌木地 732疏林地733跡地 735針葉樹疏林地7331闊葉樹疏林地

5、7332未成林林地734編碼方法 10/14/20229空間數(shù)據(jù)庫耕地71園地 72林地 73牧草地74居民點(diǎn)及公礦用地 753 掃描矢量化掃描轉(zhuǎn)換拼接子圖塊裁剪地圖屏幕跟蹤矢量化矢量圖合成、接邊矢量圖編輯紙質(zhì)地圖空間數(shù)據(jù)庫掃描矢量化處理流程：一、空間數(shù)據(jù)采集10/14/202210空間數(shù)據(jù)庫3 掃描矢量化掃描轉(zhuǎn)換拼接子圖塊裁剪地圖屏幕跟蹤矢量化矢量圖4 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)一、空間數(shù)據(jù)采集10/14/202211空間數(shù)據(jù)庫4 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1 數(shù)據(jù)處理的概念二、空

6、間數(shù)據(jù)處理 對采集的各種數(shù)據(jù)，按照不同的方式方法對數(shù)踞進(jìn)行編輯運(yùn)算，清除數(shù)據(jù)冗余，彌補(bǔ)數(shù)據(jù)缺失，形成符合用戶要求的數(shù)據(jù)文件格式10/14/202212空間數(shù)據(jù)庫1 數(shù)據(jù)處理的概念二、空間數(shù)據(jù)處理 對采集的各種2 數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容數(shù)踞編輯數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換邊沿匹配數(shù)據(jù)提取二、空間數(shù)據(jù)處理10/14/202213空間數(shù)據(jù)庫2 數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容數(shù)踞編輯二、空間數(shù)據(jù)處理10/11/2023 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(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)一般性錯(cuò)誤數(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)比例尺不準(zhǔn)確空間數(shù)據(jù)變形幾何和屬性連接有誤屬性數(shù)據(jù)不完整

7、錯(cuò)誤檢查主要方法疊合比較法目視檢查法邏輯檢查法二、空間數(shù)據(jù)處理10/14/202214空間數(shù)據(jù)庫3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理空間數(shù)據(jù)編輯的必要性二、空間數(shù)據(jù)處理誤差修正一般過程：設(shè)定容許值連接接點(diǎn)重建拓?fù)潢P(guān)系3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理10/14/202215空間數(shù)據(jù)庫誤差修正一般過程：3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理1不同圖幅的連接自動、手工 對準(zhǔn)兩幅圖的一條邊緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使其取得連續(xù)。數(shù)字化邊界調(diào)整3空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理邊界匹配（圖幅接邊）10/14/202216空間數(shù)據(jù)庫數(shù)字化邊界調(diào)整3空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理邊界匹配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8、轉(zhuǎn)換相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同組織形式轉(zhuǎn)換矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變換柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換矢量到柵格柵格到矢量3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換10/14/202217空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)格式3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理投影變換10/14/202218空間數(shù)據(jù)庫3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理投影變換10/11/糾正原因地圖變形(均勻變形、非均勻變形）數(shù)字化中的位置移動遙感影像本身存在幾何變形投影方式不同分幅掃描實(shí)質(zhì)建立糾正圖像與標(biāo)準(zhǔn)地圖的一一對應(yīng)關(guān)系變換方法精確方法：仿射變換、雙線性變換、平方變換、立方變換等近似方法：

9、橡皮板變換糾正步驟糾正點(diǎn)數(shù)據(jù)采集函數(shù)建立逐點(diǎn)或網(wǎng)格糾正圖像糾正3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理10/14/202219空間數(shù)據(jù)庫糾正原因圖像糾正3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理10從圖像中提取有用信息的過程。圖像解譯需要一定的能力：研究地理區(qū)域的一般知識 具有一定的圖像處理能力掌握影像分析的經(jīng)驗(yàn)和技能 對影像特征的深入理解 遙感圖像的解譯有目視判讀和計(jì)算機(jī)自動解譯兩種方法，其中，自動解譯又可分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類兩種。 3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間數(shù)據(jù)處理圖像解譯10/14/202220空間數(shù)據(jù)庫從圖像中提取有用信息的過程。3 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理二、空間 所謂空間數(shù)據(jù)質(zhì)

10、量是指空間數(shù)據(jù)在表達(dá)實(shí)體空間位置、特征和時(shí)間所能達(dá)到的準(zhǔn)確性、一致性、完整性和三者統(tǒng)一性的程度，以及數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力。 1 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的來源數(shù)據(jù)質(zhì)量控制10/14/202221空間數(shù)據(jù)庫 所謂空間數(shù)據(jù)質(zhì)量是指空間數(shù)據(jù)在表達(dá)實(shí)體空間位置1）位置（幾何）精度：如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的誤差。2) 屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。3) 邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結(jié)點(diǎn)匹配精度、拓?fù)潢P(guān)系的正確性等，由幾何或?qū)傩哉`差也會引起。2 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量 的基本內(nèi)容三、空

11、間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/14/202222空間數(shù)據(jù)庫1）位置（幾何）精度：如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以邏輯誤差三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/14/202223空間數(shù)據(jù)庫邏輯誤差三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/11/202223空間數(shù)據(jù)庫4) 完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實(shí)體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性，數(shù)據(jù)層完整性，檢驗(yàn)完整性等。5) 現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時(shí)間、數(shù)據(jù)的更新時(shí)間等6）不確定性：指某現(xiàn)象不能精確測得，當(dāng)真值不可測或無法知道時(shí)，我們就無法確定誤差，因而用不確定性取代誤差。2 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量 的基本內(nèi)容三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/14/202224空間數(shù)據(jù)庫4) 完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、

12、實(shí)體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)3 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)數(shù)據(jù)情況說明（元數(shù)據(jù)） 時(shí)間精度(現(xiàn)勢性)位置精度(幾何精度)分類精度(屬性精度)可靠性邏輯的一致性、完整性數(shù)據(jù)采集與編碼方法三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量重點(diǎn)10/14/202225空間數(shù)據(jù)庫3 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)數(shù)據(jù)情況說明（元數(shù)據(jù)） 三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量階段誤差來源數(shù)據(jù)采集 實(shí)測誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過程都有誤差），航測遙感數(shù)據(jù)分析誤差（獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀（識別要素）誤差）數(shù)據(jù)輸入 數(shù)字化過程中操作員和設(shè)備造成的誤差，某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差（地類界） 數(shù)據(jù)存貯 數(shù)字存貯有效位不能滿足（由計(jì)算機(jī)字長引起，單精度、雙精度類型）空間精度

13、不能滿足數(shù)據(jù)操作 類別間的不明確、邊界誤差（不規(guī)則數(shù)據(jù)分類方法引起）多層數(shù)據(jù)疊加誤差多邊形疊加產(chǎn)生的裂縫（無意義多邊形） 各種內(nèi)插引起的誤差 數(shù)據(jù)輸出比例尺誤差、輸出設(shè)備誤差、媒質(zhì)不穩(wěn)定（如圖紙伸縮）成果使用 用戶錯(cuò)誤理解信息、不正確使用信息4 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的來源和分析三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/14/202226空間數(shù)據(jù)庫階段誤差來源數(shù)據(jù)采集 實(shí)測誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一5 數(shù)字化過程中的質(zhì)量控制1）數(shù)字化預(yù)處理工作包括對原始地圖、表格等的整理、清繪。2）數(shù)字化設(shè)備的選用 根據(jù)手扶數(shù)字化儀、掃描儀等設(shè)備的分辨率和精度等有關(guān)參數(shù)的進(jìn)行挑選，這些參數(shù)不應(yīng)低于設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)精度要求。3）數(shù)字化

14、對點(diǎn)精度（準(zhǔn)確性） 數(shù)字化時(shí)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)與原始點(diǎn)的重合程度，一般要求對點(diǎn)誤差小于0.1mm。三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量10/14/202227空間數(shù)據(jù)庫5 數(shù)字化過程中的質(zhì)量控制1）數(shù)字化預(yù)處理工作三、空間數(shù)據(jù)4）數(shù)字化限差 包括：采點(diǎn)密度（0.2mm）、接邊誤差（0.02mm）、接合距離(0.02mm) 等。5）數(shù)據(jù)的精度檢查 輸出圖與原始圖之間的點(diǎn)位誤差，一般要求對直線地物和獨(dú)立地物，誤差小于0.2mm，對曲線地物和水系，誤差小于0.3mm，對邊界模糊的要素應(yīng)小于0.5mm。三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量5 數(shù)字化過程中的質(zhì)量控制10/14/202228空間數(shù)據(jù)庫4）數(shù)字化限差三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量5 數(shù)字化過程中的質(zhì)量控制16 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量其內(nèi)容主要包括：（1）入庫數(shù)據(jù)文件是否齊全、完備；（2）空間數(shù)據(jù)的地理參考系統(tǒng)是否正確，是否滿足整個(gè)數(shù)據(jù)庫入庫的基本要求；（3）數(shù)據(jù)格式檢查：不同軟件數(shù)據(jù)格式及轉(zhuǎn)換的可行性；（4）空間位置的幾何精度；（5）空間地理特征的完整性：是否所有的內(nèi)容均數(shù)字化，數(shù)據(jù)是否漏空或重疊等；10/14/202229空間數(shù)據(jù)庫6 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查三、空間數(shù)