第六講空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與元數(shù)據(jù)

第六講空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與元數(shù)據(jù)第1頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一學(xué)習(xí)目標(biāo)·理解空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及其相關(guān)概念·了解空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，并分析造成數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的來(lái)源·說(shuō)明控制空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的措施·理解元數(shù)據(jù)的概念，了解空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所用到的概念·了解空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的分類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn)·了解空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取方法·弄清為什么在地理信息系統(tǒng)中使用元數(shù)據(jù)·說(shuō)明空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的應(yīng)用

重點(diǎn)：空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念，數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)，元數(shù)據(jù)的概念。難點(diǎn)：元數(shù)據(jù)的分類(lèi)與標(biāo)準(zhǔn)。第五章空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與元數(shù)據(jù)第2頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的來(lái)源與分析數(shù)據(jù)質(zhì)量控制第3頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念空間數(shù)據(jù)：是對(duì)有關(guān)空間位置、專(zhuān)題特征及時(shí)間信息的符號(hào)紀(jì)錄，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中空間特征和過(guò)程的抽象表達(dá)?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量：空間數(shù)據(jù)在表達(dá)實(shí)體空間位置、特征和實(shí)踐所能達(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)適應(yīng)于不同應(yīng)用的能力。第4頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量特征（1）誤差（2）準(zhǔn)確度（3）精度（4）不確定性空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）數(shù)據(jù)說(shuō)明（2）位置精度（3）屬性精度（4）時(shí)間精度（5）邏輯一致性（6）完整性（7）表達(dá)形式的合理性第5頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1）數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本特征準(zhǔn)確度：測(cè)量值與其實(shí)際真值的接近程度精度：對(duì)象表達(dá)的詳細(xì)程度，包括定位精度、屬性精度、空間分辨力AB(1)AB(2)BA(3)A的準(zhǔn)確度低于B，但A的精度高于B(1)、(2)中A、B準(zhǔn)確度一致，但A的精度高于B第6頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2）數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本特征（續(xù)）不確定性：當(dāng)某種現(xiàn)象不能精確測(cè)定時(shí)，其值無(wú)法知道，其誤差也就無(wú)法確定，這時(shí)就用不確定性代替誤差，一般采取對(duì)同一現(xiàn)象進(jìn)行多次觀(guān)測(cè)并求標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示相容性：兩個(gè)來(lái)源數(shù)據(jù)在同一應(yīng)用中的難易程度土地利用圖拼接時(shí)，邊緣處地物類(lèi)型和幾何位置應(yīng)該相容不同比例尺可造成數(shù)據(jù)的不相容，如一種圖上有，而另一種圖上被忽略一致性：同一現(xiàn)象或同類(lèi)現(xiàn)象表達(dá)的一致程度，包括位置不一致：河流,行政邊界在不同的圖上形狀不同邏輯不一致：道路不能穿越房子、等高線(xiàn)不能交叉第7頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2）數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本特征（續(xù)）完整性：指數(shù)據(jù)的完整性，包括分層的完整性、分類(lèi)的完整性、內(nèi)容完整性（不缺少數(shù)據(jù)）可得性：獲得或使用數(shù)據(jù)的容易程度現(xiàn)勢(shì)性：數(shù)據(jù)反映客觀(guān)現(xiàn)象目前狀況的程度，對(duì)許多類(lèi)型的地理信息來(lái)說(shuō)，時(shí)間是一個(gè)嚴(yán)格的因素，如人口統(tǒng)計(jì)信息、土地利用類(lèi)型信息適用性：數(shù)據(jù)質(zhì)量的適用性主要取決于所使用數(shù)據(jù)的內(nèi)容與質(zhì)量、用戶(hù)的財(cái)力、獲得數(shù)據(jù)的易容程序等上述這些數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本特征決定了數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。第8頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)、使用和評(píng)價(jià)空間數(shù)據(jù)的依據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。其主要內(nèi)容如下：數(shù)據(jù)說(shuō)明：要求對(duì)空間數(shù)據(jù)的來(lái)源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及其處理過(guò)程等作出準(zhǔn)確、全面和詳盡的說(shuō)明。位置精度：指空間實(shí)體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與實(shí)體真實(shí)位置的接近程度，常表現(xiàn)為空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精度。屬性精度：指空間實(shí)體的屬性值與其真值相符的程度。它取決于地理數(shù)據(jù)的類(lèi)型，常常與位置精度有關(guān)。時(shí)間精度：指時(shí)間的現(xiàn)勢(shì)性?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)更新的時(shí)間和頻度來(lái)體現(xiàn)。第9頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)邏輯一致性：指地理數(shù)據(jù)關(guān)系上的可靠性，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及拓?fù)湫再|(zhì)上的內(nèi)在一致性。完整性：指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容及結(jié)構(gòu)等方面滿(mǎn)足所有要求的完整程度，包括數(shù)據(jù)范圍、空間實(shí)體類(lèi)型、空間關(guān)系分類(lèi)、屬性特征分類(lèi)等方面的完整性。表達(dá)形式的合理性：指數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)表達(dá)與實(shí)體的吻合性，包括空間特征、專(zhuān)題特征和時(shí)間特征表達(dá)的合理性等。第10頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題的來(lái)源與分析源誤差

空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性

空間現(xiàn)象的表達(dá)操作誤差空間數(shù)據(jù)使用中的誤差第11頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第12頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、源誤差地面測(cè)量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的誤差地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差遙感數(shù)據(jù)的誤差第13頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）地面測(cè)量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的誤差來(lái)源于地面測(cè)量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中含有控制測(cè)量和碎部測(cè)量誤差。其中控制點(diǎn)誤差又受控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)形和觀(guān)測(cè)精度以及觀(guān)測(cè)費(fèi)用等因素的影響。碎部點(diǎn)誤差除繼承了控制點(diǎn)的誤差外，還受自身的觀(guān)測(cè)方法、觀(guān)測(cè)精度和地界的人為判斷，以及地物地貌的取舍等因素的影響。當(dāng)然，原始觀(guān)測(cè)誤差受觀(guān)測(cè)儀器、觀(guān)測(cè)者和外界環(huán)境三種因素影響。地面測(cè)量數(shù)據(jù)中的誤差可以表現(xiàn)為隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差或粗差。一般而言，粗差可采用可靠性理論探測(cè)剔除，系統(tǒng)誤差可采用實(shí)驗(yàn)方法校正或建立系統(tǒng)誤差模型處理，隨機(jī)誤差可采用隨機(jī)模型，如最小二乘法平差處理。利用誤差傳播規(guī)律可求得點(diǎn)坐標(biāo)的方差—協(xié)方差矩陣或誤差橢圓（球）元素來(lái)表達(dá)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精度。測(cè)量方面的誤差通?？紤]的是：系統(tǒng)誤差、操作誤差和偶然誤差。第14頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差

地圖數(shù)字化是GIS數(shù)據(jù)來(lái)源之一，原圖固有誤差和數(shù)字化過(guò)程誤差是地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)誤差的主要來(lái)源。原圖固有誤差除含有上述地面控制測(cè)量和碎部測(cè)量的全部誤差外，還含有制圖誤差。制圖誤差數(shù)字化誤差第15頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①制圖誤差控制點(diǎn)展繪誤差：展繪控制點(diǎn)是成圖的第一步。編繪誤差：地形圖的編繪一般用攝影測(cè)量手段把各種原始資料化為同一比例尺的過(guò)程，其中所引入的誤差大約在0.30～0.33毫米之間。繪圖誤差：這項(xiàng)誤差是在繪圖過(guò)程中產(chǎn)生的。綜合誤差：地圖綜合誤差的大小取決于特征的類(lèi)型與復(fù)雜程度，故該項(xiàng)誤差極難量化。第16頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①制圖誤差地圖復(fù)制誤差：地圖復(fù)制誤差的均方差為0.1～0.2毫米。分色版套合誤差：該項(xiàng)誤差的均方差為0.17～0.30毫米。繪圖材料的變形誤差：地圖一般印刷于紙質(zhì)載體上，隨著溫度和濕度的變化，紙的尺寸也會(huì)改變。歸化到同一比例尺所引起的誤差：地圖的比例尺是指真實(shí)的主比例尺，在將地圖數(shù)字化或從地圖量距時(shí)，必須利用適當(dāng)?shù)谋壤咭蜃舆M(jìn)行修正。第17頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一①制圖誤差特征的定義：自然界的許多特征并無(wú)明確的界限。特征定義會(huì)引起特征位置的某些不確定性，但并非所有的特征都有此誤差。特征夸大誤差：為了增強(qiáng)地圖的易讀性，有時(shí)需要夸大某些特征，因?yàn)樗鼈冊(cè)趫D上難以按其真實(shí)情況表示。由于很難知道制圖過(guò)程中各種誤差間的關(guān)系以及圖紙尺寸的不穩(wěn)定性，因此，很難準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)原圖固有誤差。第18頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一②數(shù)字化誤差

數(shù)字化方式主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化。在生產(chǎn)實(shí)踐中，采用掃描數(shù)字化，然后屏幕半自動(dòng)化跟蹤。線(xiàn)劃跟蹤與掃描數(shù)字化所引起的平面誤差較小，只是在掃描時(shí)，要素結(jié)合處出現(xiàn)的誤差較大。手扶跟蹤數(shù)字化引起的誤差主要與被數(shù)字化的要素對(duì)象、作業(yè)員和數(shù)字化儀有關(guān)。要素對(duì)象：要素本身的寬度、密度和復(fù)雜程度對(duì)數(shù)字化誤差有顯著影響。第19頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一②數(shù)字化誤差作業(yè)員：作業(yè)員的經(jīng)驗(yàn)與技能主要表現(xiàn)在選擇最佳點(diǎn)位、跟蹤曲線(xiàn)和判斷十字絲與目標(biāo)重合程度的能力等方面。數(shù)字化儀：數(shù)字化儀的分辨率對(duì)數(shù)字化誤差有決定性影響。一般在選擇數(shù)字化儀時(shí)采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。第20頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）遙感數(shù)據(jù)誤差

遙感數(shù)據(jù)的誤差積累過(guò)程可以分為：數(shù)據(jù)獲取誤差、數(shù)據(jù)預(yù)處理誤差和人工判讀誤差等。數(shù)據(jù)獲取誤差：遙感資料獲取時(shí)存在著多種誤差。其中有些誤差源是可控的，有些則是不可控的，可控的數(shù)據(jù)獲取誤差又包括幾何誤差和遙感平臺(tái)誤差。數(shù)據(jù)預(yù)處理誤差：數(shù)據(jù)預(yù)處理包括利用地面控制對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行的幾何校正、圖像增強(qiáng)和分類(lèi)等。這些預(yù)處理會(huì)引入各種各樣的誤差。第21頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）遙感數(shù)據(jù)誤差人工判讀誤差：在數(shù)據(jù)分析和判讀階段會(huì)引入人工判讀誤差。在GIS中使用遙感數(shù)據(jù)時(shí)，人工判讀會(huì)影響隨后的地圖分析結(jié)果。第22頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、操作誤差

除了地圖原始錄入數(shù)據(jù)本身帶有的源誤差外，空間數(shù)據(jù)處理操作中還會(huì)引入新誤差。由計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)引起的誤差

空間數(shù)據(jù)處理中的誤差在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)是由一定字長(zhǎng)的編碼表示的。舍入誤差是由計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)引起的一種誤差。除了數(shù)據(jù)處理精度外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)精度也與計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有關(guān)。第23頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差投影變換：地圖投影是三維地球橢球面到二維平面的拓?fù)渥儞Q。在不同投影形式下，地理特征的位置、面積和方向的表現(xiàn)會(huì)有誤差。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：在矢量格式和柵格格式之間的轉(zhuǎn)換中，數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置具有差異性。數(shù)據(jù)抽象：在數(shù)據(jù)發(fā)生比例尺變換時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)、歸并、合并等操作時(shí)產(chǎn)生的誤差。建立拓?fù)潢P(guān)系：建立拓?fù)溥^(guò)程中，伴隨有數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置坐標(biāo)的變化。第24頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差與主控?cái)?shù)據(jù)層的匹配：為保證各數(shù)據(jù)層之間空間位置的協(xié)調(diào)性，在同一地區(qū)的多層數(shù)據(jù)面中，一般建立一個(gè)主控?cái)?shù)據(jù)層，以控制其他數(shù)據(jù)層的邊界和控制點(diǎn)。在與主控?cái)?shù)據(jù)層匹配的過(guò)程中也會(huì)存在空間位移，從而導(dǎo)致誤差。數(shù)據(jù)疊加操作和更新：數(shù)據(jù)在疊加運(yùn)算以及數(shù)據(jù)更新時(shí)，會(huì)產(chǎn)生空間位置和屬性值的差異。數(shù)據(jù)集成處理：在來(lái)源不同、類(lèi)型不同的各種數(shù)據(jù)集的相互操作過(guò)程中錯(cuò)產(chǎn)生的誤差。第25頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)：數(shù)據(jù)在可視化表達(dá)過(guò)程中，為適應(yīng)視覺(jué)效果序?qū)?shù)據(jù)的空間特征位置、注記等進(jìn)行調(diào)整，由此產(chǎn)生數(shù)據(jù)表達(dá)上的誤差。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中誤差的傳遞和擴(kuò)散：在數(shù)據(jù)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)和過(guò)程中，誤差是累積和擴(kuò)散的，前一過(guò)程的誤差可能成為下一階段的誤差起源，從而導(dǎo)致新的誤差的產(chǎn)生。第26頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、空間數(shù)據(jù)使用中的誤差

在空間數(shù)據(jù)使用過(guò)程中也會(huì)導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)，主要表現(xiàn)在兩方面：一是用戶(hù)錯(cuò)誤理解信息造成的誤差；二是缺少文檔說(shuō)明，從而導(dǎo)致用戶(hù)不正確地使用信息，造成數(shù)據(jù)的隨意性使用而使誤差擴(kuò)散。一般來(lái)說(shuō)，源誤差遠(yuǎn)大于操作誤差，因此，要想控制GIS產(chǎn)品的質(zhì)量，良好的原始錄用數(shù)據(jù)是首要的。第27頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一數(shù)據(jù)采集野外測(cè)量誤差：儀器誤差、地圖數(shù)據(jù)誤差：原始數(shù)據(jù)誤差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差遙感數(shù)據(jù)誤差：信息提取誤差數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化誤差：儀器誤差、操作誤差不同系統(tǒng)格式轉(zhuǎn)換誤差:柵格-矢量互換、三角網(wǎng)-等值線(xiàn)互換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)值精度不夠空間精度不夠：格網(wǎng)或圖像太大、地圖最小制圖單元太大數(shù)據(jù)操作分類(lèi)間隔不合理多層數(shù)據(jù)疊加引起的誤差傳播：插值誤差比例尺太小引起的誤差數(shù)據(jù)輸出輸出設(shè)備不精確引起的誤差輸出的媒介不穩(wěn)定造成的誤差數(shù)據(jù)使用對(duì)數(shù)據(jù)所包含的信息的誤解對(duì)數(shù)據(jù)信息使用不當(dāng)使用GIS過(guò)程中的誤差來(lái)源（陳俊、宮鵬，1998）返回第28頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3）數(shù)據(jù)的誤差類(lèi)型誤差類(lèi)型的分類(lèi)有不同的方法GIS數(shù)據(jù)處理過(guò)程分類(lèi)（史文中，1994）按誤差性質(zhì)來(lái)分類(lèi)幾何誤差、屬性誤差、時(shí)間誤差、邏輯誤差地形圖誤差地形圖的位置誤差、屬性誤差、時(shí)間誤差、邏輯不一致性誤差、不完整性誤差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理誤差數(shù)字化誤差（儀器誤差、操作誤差）、不同格式轉(zhuǎn)換誤差、不同GIS系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換誤差應(yīng)用分析誤差數(shù)據(jù)層疊置時(shí)冗余多邊形數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)用模型引起的誤差第29頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一明顯誤差數(shù)據(jù)年代久遠(yuǎn)、地圖比例尺、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)的可接近性、數(shù)據(jù)代價(jià)原始測(cè)量誤差位置誤差、屬性誤差、數(shù)據(jù)輸入輸出誤差、觀(guān)測(cè)者偏差、獲取數(shù)據(jù)時(shí)不同環(huán)境所引起的誤差數(shù)據(jù)處理誤差計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)引起的誤差、處理模型引起的誤差、邏輯誤差、地圖疊置誤差、拓?fù)潢P(guān)系所造成的誤差、分類(lèi)及處理方法引起的誤差按誤差來(lái)源分類(lèi)返回第30頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是指為達(dá)到規(guī)范或規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求而采取的作業(yè)技術(shù)和措施?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見(jiàn)的方法有：傳統(tǒng)的手工方法：主要是將數(shù)字化數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行圖形部分和屬性部分的比較檢查。元數(shù)據(jù)方法：通過(guò)元數(shù)據(jù)可以檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，通過(guò)跟蹤元數(shù)據(jù)可以了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況和變化。地理相關(guān)法：指的是用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來(lái)分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量。第31頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制或質(zhì)量評(píng)價(jià)一般從數(shù)據(jù)的邏輯性檢查入手，例如停車(chē)場(chǎng)與橋梁與公路應(yīng)該有接口相鄰地物的邊界不能有交叉和裂縫不同弧段依附于同一結(jié)點(diǎn)時(shí)，坐標(biāo)應(yīng)該一致第32頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一屬性相鄰的地塊應(yīng)該合并地類(lèi)標(biāo)注應(yīng)該符合植物的演變規(guī)律第33頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5）數(shù)據(jù)幾何誤差檢測(cè)和表達(dá)點(diǎn)誤差：某點(diǎn)的測(cè)量值與其真實(shí)位置之間的差異，一般采取點(diǎn)位誤差分布橢圓表示線(xiàn)誤差：線(xiàn)誤差的分布可以采取“骨頭型”和“車(chē)鏈型”分布帶表示，也可以采用-帶表示點(diǎn)誤差分布模型線(xiàn)誤差分布模型真實(shí)位置測(cè)量位置第34頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6）屬性誤差不確定性屬性數(shù)據(jù)是指對(duì)于某一GIS中點(diǎn)、線(xiàn)、面或遙感數(shù)據(jù)的屬性值或?qū)傩灶?lèi)別的描述屬性數(shù)據(jù)可以具有（離散）類(lèi)別值或連續(xù)值，也可以區(qū)分為定性或定量屬性值類(lèi)別變量是一個(gè)有限集合內(nèi)的有限個(gè)元素，如土地覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)中的土地類(lèi)別是有限的，這時(shí)類(lèi)別值沒(méi)有先后、大小的涵義連續(xù)變量是某一區(qū)間內(nèi)的任意值，如環(huán)境指標(biāo)從1到4依次表示最好到最差，這時(shí)類(lèi)別值有先后次序的涵義屬性數(shù)據(jù)誤差由屬性的取值與其真值的相差程度決定連續(xù)屬性數(shù)據(jù)誤差可以用量測(cè)誤差來(lái)確定，這時(shí)可以采用與位置誤差相同的方法來(lái)確定，如誤差傳播定律類(lèi)別屬性數(shù)據(jù)誤差確定是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，受多種因素的影響：類(lèi)別、區(qū)域形狀與大小、試驗(yàn)點(diǎn)的取樣方法以及相互混合類(lèi)別情況等第35頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一舉例：土地利用分類(lèi)中，一個(gè)地塊實(shí)際的裸地占30%、水面占10%、植物覆蓋占60%，如果該地塊記錄為植被類(lèi)型，則有40%的不確定性如果用航片解譯方法得到該地塊中裸地占28%、水面占15%、植物覆蓋占55%、城鎮(zhèn)占2%，則裸地低估2%、水面高估5%、植物低估5%、城鎮(zhèn)高估2%，這時(shí)總的不確定性為四類(lèi)土地類(lèi)型估計(jì)誤差的絕對(duì)值之和：2+5+5+2=14。第36頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)一、元數(shù)據(jù)概念與分類(lèi)二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念三、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)四、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取與管理五、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的應(yīng)用第37頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、元數(shù)據(jù)概念與分類(lèi)元數(shù)據(jù)（Metadata）“meta”是一希臘語(yǔ)詞根，意思是“改變”，“Metadata”一詞的原意是關(guān)于數(shù)據(jù)變化的描述。一般都認(rèn)為元數(shù)據(jù)就是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，即關(guān)于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息。在地理空間數(shù)據(jù)中，元數(shù)據(jù)說(shuō)明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息。

（聯(lián)想：紙質(zhì)地圖的元數(shù)據(jù)）第38頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和GIS技術(shù)發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，空間數(shù)據(jù)共享日益普遍。管理和訪(fǎng)問(wèn)大型數(shù)據(jù)集的復(fù)雜性正成為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和用戶(hù)面臨的突出問(wèn)題。在這種情況下，空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、狀況等元數(shù)據(jù)信息變得更加重要。地理信息元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和操作工具已經(jīng)成為空間空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)重要組成部分。元數(shù)據(jù)產(chǎn)生背景一、元數(shù)據(jù)概念與分類(lèi)第39頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、元數(shù)據(jù)概念元數(shù)據(jù)：是關(guān)于數(shù)據(jù)變化的描述，是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，它應(yīng)盡可能多地反映數(shù)據(jù)集自身的特征規(guī)律，以便于用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、高效與充分的開(kāi)發(fā)與利用。關(guān)于元數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)的共同點(diǎn)是：元數(shù)據(jù)的目的是促進(jìn)數(shù)據(jù)集的高效利用，并為計(jì)算機(jī)輔助軟件工程服務(wù)。第40頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、元數(shù)據(jù)的內(nèi)容元數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括：

（1）對(duì)數(shù)據(jù)的描述，對(duì)數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)序代（數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史）等的說(shuō)明；

（2）對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、源數(shù)據(jù)的比例尺等；（3）對(duì)數(shù)據(jù)處理的說(shuō)明，如量綱的轉(zhuǎn)換等；

（4）對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述；

（5）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、集成方法等的說(shuō)明。第41頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、元數(shù)據(jù)的主要作用（1）幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管理和維護(hù)空間數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)文檔；（2）提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分類(lèi)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)銷(xiāo)售等方面的信息，便于用戶(hù)查詢(xún)檢索地理空間數(shù)據(jù)；（3）提供通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)檢索的方法或途徑，以及與數(shù)據(jù)交換和傳輸有關(guān)的輔助信息；（4）幫助用戶(hù)了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能滿(mǎn)足其需求作出正確的判斷；（5）提供有關(guān)信息，以便用戶(hù)處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù)。第42頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、元數(shù)據(jù)的表達(dá)形式

元數(shù)據(jù)的表達(dá)形式：元數(shù)據(jù)也是一種數(shù)據(jù)，在形式上與其他數(shù)據(jù)沒(méi)有區(qū)別，它可以以數(shù)據(jù)存在的任何一種形式存在。主要的形式是與元數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)相一致的數(shù)字形式，數(shù)字形式的元數(shù)據(jù)可以用多種方法建立、存儲(chǔ)和使用。（1）最基本的方法是文本文件。（2）元數(shù)據(jù)的另一種形式是用超文本鏈接標(biāo)示語(yǔ)言（HTML）編寫(xiě)的超文本文件，用戶(hù)可用瀏覽器查閱元數(shù)據(jù)。（3）用通用標(biāo)示語(yǔ)言（SGML）建立元數(shù)據(jù)。SGML提供一種有效的方法連接元數(shù)據(jù)便于在空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)上查詢(xún)。第43頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、元數(shù)據(jù)的分類(lèi)

分類(lèi)原則不同，元數(shù)據(jù)的分類(lèi)體系和內(nèi)容將會(huì)有很大的差異，主要分類(lèi)方法有：根據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容分類(lèi)根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對(duì)象分類(lèi)根據(jù)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用分類(lèi)根據(jù)元數(shù)據(jù)的作用分類(lèi)

第44頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）根據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容分類(lèi)科研型元數(shù)據(jù)：主要目標(biāo)是幫助用戶(hù)獲取各種來(lái)源的數(shù)據(jù)及其相關(guān)信息，主要任務(wù)是幫助科研工作者高效獲取所需數(shù)據(jù)。評(píng)估型元數(shù)據(jù)：主要服務(wù)于數(shù)據(jù)利用的評(píng)價(jià)。模型元數(shù)據(jù)：用于描述數(shù)據(jù)模型的元數(shù)據(jù)，與描述數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上大致相同。第45頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對(duì)象分類(lèi)數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù)：指描述數(shù)據(jù)集中每個(gè)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。屬性元數(shù)據(jù)：關(guān)于屬性數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。實(shí)體元數(shù)據(jù)：是描述整個(gè)數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)。第46頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）根據(jù)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用分類(lèi)系統(tǒng)級(jí)別元數(shù)據(jù)：指用于實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)特征或管理文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的信息。應(yīng)用層元數(shù)據(jù)：指有助于用戶(hù)查找、評(píng)估、訪(fǎng)問(wèn)和管理數(shù)據(jù)等與數(shù)據(jù)用戶(hù)有關(guān)的信息。第47頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）根據(jù)元數(shù)據(jù)的作用分類(lèi)說(shuō)明元數(shù)據(jù)：是為用戶(hù)使用數(shù)據(jù)服務(wù)的元數(shù)據(jù)。多為描述性信息，側(cè)重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的說(shuō)明?？刂圃獢?shù)據(jù)：是用于計(jì)算機(jī)操作流程控制的元數(shù)據(jù)，這類(lèi)元數(shù)據(jù)有一定的關(guān)鍵詞和特定的句法來(lái)實(shí)現(xiàn)。第48頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念空間數(shù)據(jù)：用于確定具有自然特征或者人工建筑特征的地理實(shí)體的地理位置、屬性及其便捷的信息；類(lèi)型：在元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中，數(shù)據(jù)類(lèi)型指該數(shù)據(jù)能接收的值的類(lèi)型；對(duì)象:

對(duì)地理實(shí)體的部分或整體的數(shù)字表達(dá)；實(shí)體類(lèi)型：對(duì)于具有相似地理特征的地理實(shí)體集合的定義和描述；點(diǎn):

用于位置確定的零維地理對(duì)象；結(jié)點(diǎn):

拓?fù)溥B接兩個(gè)或多個(gè)鏈或環(huán)的一維對(duì)象；標(biāo)識(shí)點(diǎn):

顯示地圖或圖表時(shí)，用于特征標(biāo)識(shí)的參考點(diǎn)；第49頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一線(xiàn):

一維對(duì)象的一般術(shù)語(yǔ)；線(xiàn)段:

兩個(gè)點(diǎn)之間的直線(xiàn)段；弧:

由數(shù)學(xué)表達(dá)式確定的點(diǎn)集組成的弧狀曲線(xiàn)；鏈:

兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)；鏈環(huán):

非相切線(xiàn)段或由結(jié)點(diǎn)區(qū)分的弧段構(gòu)成的有方向無(wú)分支序列；環(huán):

封閉狀不相切鏈環(huán)或弧段序列；多邊形:

在二維平面中由封閉弧段包圍的區(qū)域；二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第50頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一外多邊形:

數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)最外側(cè)的多邊形，其面積是其他所有多邊形的面積之和；內(nèi)部區(qū)域:

不包括其邊界的區(qū)域；格網(wǎng):

組成一規(guī)則或近似規(guī)則的棋盤(pán)狀鑲嵌表面的格網(wǎng)集合，或者組成一規(guī)則或近似規(guī)則的棋盤(pán)狀鑲嵌表面的點(diǎn)集合；格網(wǎng)單元:

表示格網(wǎng)最小可分要素的二維對(duì)象；矢量:

有方向線(xiàn)的組合；柵格:

同一格網(wǎng)或數(shù)字影像的一個(gè)或多個(gè)疊加層；二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第51頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一像元:

二維圖形要素，它是數(shù)字影像最小要素；柵格對(duì)象:

一個(gè)或多個(gè)影像或格網(wǎng)，每一個(gè)影像或格網(wǎng)表示一個(gè)數(shù)據(jù)層，各層之間相應(yīng)的格網(wǎng)單元或像元一致且相互套準(zhǔn)；圖形:

與預(yù)定義的限制規(guī)則一致的零維、一維和二維有拓?fù)湎嚓P(guān)的對(duì)象集；數(shù)據(jù)層:

集成到一起的面域分布空間數(shù)據(jù)集，它用于表示一個(gè)主體中的實(shí)體，或者有一公共屬性或?qū)傩灾档目臻g對(duì)象的聯(lián)合；二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第52頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一層:

在有序系統(tǒng)中數(shù)據(jù)層、級(jí)別或梯度序列；緯度:

在中央經(jīng)線(xiàn)上度量，以角度單位度量離開(kāi)赤道的距離；經(jīng)度:

經(jīng)線(xiàn)面到格林威治中央經(jīng)線(xiàn)面的角度距離；經(jīng)圈:

穿過(guò)地球兩極的地球的大圓圈；坐標(biāo):

在笛卡爾坐標(biāo)系中沿平行X軸和Y軸測(cè)量的坐標(biāo)值；投影:

將地球球面坐標(biāo)中的空間特征（集）轉(zhuǎn)化到平面坐標(biāo)體系時(shí)使用的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換方法；二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第53頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一投影參數(shù):

對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行投影操作時(shí)用于控制投影誤差、變形實(shí)際分布的參考特征；地圖:空間現(xiàn)象的空間表征，通常以平面圖形表示；現(xiàn)象:

事實(shí)、發(fā)生的事件、狀態(tài)等；分辨率:由涉及到或使用的測(cè)量工具或分析方法能區(qū)分開(kāi)的兩個(gè)獨(dú)立測(cè)量或計(jì)算的值的最小差值；質(zhì)量:

數(shù)據(jù)符合一定使用要求的基本或獨(dú)特的性質(zhì)；二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第54頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一詳述:

用一對(duì)數(shù)或三個(gè)數(shù)分別直接描述水平位置和三維位置的方法；介質(zhì):

用于記錄、存儲(chǔ)或傳遞數(shù)據(jù)的物理設(shè)備。二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)所涉及的概念第55頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的建立是空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的前提和保證，只有建立起規(guī)范的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)才能有效利用空間數(shù)據(jù)。目前，空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)已形成了一些區(qū)域性或部門(mén)性的標(biāo)準(zhǔn)。下表為有關(guān)空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的幾個(gè)現(xiàn)有主要標(biāo)準(zhǔn)。第56頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)建立標(biāo)準(zhǔn)的組織CSDGM地球空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)FGDC，美國(guó)聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會(huì)GDDD數(shù)據(jù)集描述方法MEGRIN，歐洲地圖事務(wù)組織CGSB空間數(shù)據(jù)集描述CSC，加拿大標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)CEN地學(xué)信息—數(shù)據(jù)描述—元數(shù)據(jù)CEN/TC287DIF目錄交換格式NASAISO地理信息ISO/TC211第57頁(yè)，共64頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

58三、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC）的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的影響較大，該標(biāo)準(zhǔn)用于確定地學(xué)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的元數(shù)據(jù)內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)于1992年7月開(kāi)始起草，1994年7月8日，F(xiàn)GDC正式確認(rèn)該標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將地學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)分為7個(gè)部分，它們是：數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、空間數(shù)據(jù)組織信息、空間參照系統(tǒng)信息、地理實(shí)體及