第五章數(shù)據(jù)輸入課件

第五章數(shù)據(jù)輸入2014-3-13第五章數(shù)據(jù)輸入2014-3-13UGIS項目中費用最大的部分是數(shù)據(jù)庫建設(shè)。將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖通常是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的第一步，但是近年來隨著數(shù)字化數(shù)據(jù)交換中心在互聯(lián)網(wǎng)上的開放，這種狀況已經(jīng)發(fā)生變化?，F(xiàn)在在決定創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)前，可先看看公共領(lǐng)域有什么資料可以提供。引言UGIS項目中費用最大的部分是數(shù)據(jù)庫建設(shè)。將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)5.1ExistingGISDataFederalGeographicDataCommittee/GeospatialOne-stophttp:///U.S.GeologicalSurvey:NationalMap/NationalLandCoverData1992/USGSDEMsdownloadsites:GISDataDepot/USGSDEMsdownloadsites:Map-Mart/USGSDEMsdownloadsites:LANDINFOInternational/NationalElevationDataset(NED)/ned/5.1ExistingGISDataFederalGeAmericaView/OhioView/U.S.CensusBureau/NaturalResourcesConservationService/MontanaGISdataclearinghousehttp://www.nris.state.mt.us/GreaterYellowstoneAreaDataClearinghouse/gyadc/gyadchome.htmlSanDiegoAssociationofGovernmentshttp://www.sandag.cog.ca.us/ClackamasCounty,Oregonhttp://www.clackamas.us/gis/AmericaView聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會TheFederalGeographicDataCommittee

聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會（FGDC）是一個促進國家基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使用，共享和傳播的跨部門委員會。這項全國性的數(shù)據(jù)發(fā)布工作被稱為“國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）。FGDC活動通過美國地質(zhì)調(diào)查局主辦的FGDC秘書處負(fù)責(zé)管理。

NSDI（國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施）是一個旨在使本民族的數(shù)字地理信息資源的開發(fā)和共享的物理、組織和虛擬網(wǎng)絡(luò)。NSDI目的是通過各級政府、私人和非營利部門以及學(xué)術(shù)團體共享地理空間數(shù)據(jù)。TheFederalGeographicDataCo地理空間一站式服務(wù)(GOS)地理空間一站式服務(wù)(GOS)地理空間一站式服務(wù)(GOS)

GOS是美國聯(lián)邦管理與預(yù)算辦公室(FederalOfficeofManagementandBudget)在2003年建立的一個新的地理空間數(shù)據(jù)入口,它是電子政府的初步階段。GOS的主要目標(biāo)是擴大各級政府的合作關(guān)系，有助于減少地理空間數(shù)據(jù)的投資和數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè)。地理空間一站式服務(wù)(GOS)GOS是美國聯(lián)邦管理與預(yù)算數(shù)據(jù)交換中心是指可以下載GIS數(shù)據(jù)的網(wǎng)站。它通常不提供用于數(shù)據(jù)查詢的增值服務(wù)。數(shù)據(jù)交換中心有時稱為數(shù)據(jù)倉庫（warehouse）。比較而言，門戶網(wǎng)站提供多樣的服務(wù)，通常包括網(wǎng)站目錄和其他網(wǎng)站的連接、新聞、參考、社區(qū)論壇以及諸如GeospatialOne-Stop等交互功能。門戶網(wǎng)站有時稱為入口。數(shù)據(jù)交換中心是指可以下載GIS數(shù)據(jù)的網(wǎng)站。它通常不提供美國地質(zhì)調(diào)查局美國地質(zhì)調(diào)查局美國地質(zhì)調(diào)查局美國地質(zhì)調(diào)查局是美國GIS數(shù)據(jù)的主要提供者，它的網(wǎng)站（）提供了通往USGS國家制圖和遙感數(shù)據(jù)的路徑，同時還提供了通往有關(guān)生物、地質(zhì)和水資源數(shù)據(jù)的專題數(shù)據(jù)交換中心的路徑?？梢詮腢SGS獲取公共數(shù)據(jù)（包括矢量和柵格數(shù)據(jù)）。數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)（DLGs）國家土地覆蓋數(shù)據(jù)（NLCD）美國全國海拔數(shù)據(jù)集（NED）美國地質(zhì)調(diào)查局美國地質(zhì)調(diào)查局是美國GIS數(shù)據(jù)的主要提供美國地質(zhì)調(diào)查局美國地質(zhì)調(diào)查局美國人口普查局美國人口普查局美國人口普查局美國人口普查局提供拓?fù)浣y(tǒng)一地理編碼格式數(shù)據(jù)庫/線劃文件。它們提取自該局的TIGER數(shù)據(jù)庫的地理/制圖信息。可從美國人口普查局網(wǎng)站下載（），TIGER/線劃文件包含了行政和統(tǒng)計區(qū)域界限，如國家、人口普查區(qū)、街區(qū)組，它可連接到人口普查數(shù)據(jù)，以及道路、鐵路、河流、水體、電網(wǎng)和管線資料。TIGER數(shù)據(jù)庫的屬性包含每段街區(qū)兩側(cè)的地址號碼范圍，可用于地址匹配。美國人口普查局美國人口普查局提供拓?fù)浣y(tǒng)一地理編碼格式美國農(nóng)業(yè)部自然資源保持局美國農(nóng)業(yè)部自然資源保持局圣地亞哥政府協(xié)會主辦的大都市數(shù)據(jù)交換中心圣地亞哥政府協(xié)會主辦的大都市數(shù)據(jù)交換中心克拉克默斯縣級公共數(shù)據(jù)克拉克默斯縣級公共數(shù)據(jù)ESRIESRI基于位置的服務(wù)和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)基于位置的服務(wù)和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)

元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)包含：－對數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)產(chǎn)生歷史的說明；

－對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，包括精度、完整性等；

－對數(shù)據(jù)處理信息的說明；

－對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的說明；

－對數(shù)據(jù)庫更新、集成的說明。

GIS使用元數(shù)據(jù)，有利于地學(xué)數(shù)據(jù)的管理和共享。目前最完善的GIS元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有ISO標(biāo)準(zhǔn)和FGDC(美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會)標(biāo)準(zhǔn)。5.2元數(shù)據(jù)(metadata)元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)包含：5.2元數(shù)據(jù)(metValidatemetadataExportmetadataMetadataPropertiesValidatemetadata第五章數(shù)據(jù)輸入ppt課件空間元數(shù)據(jù)的主要作用

幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者管理和維護空間數(shù)據(jù)；便于數(shù)據(jù)用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù)；幫助用戶了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能夠滿足其需求做出這功能的判斷；提供有關(guān)信息，以便用戶或者GIS軟件進行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)換；元數(shù)據(jù)成為數(shù)據(jù)共享和有效使用的重要工具元數(shù)據(jù)提高數(shù)據(jù)查找效率空間元數(shù)據(jù)的主要作用

幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者管理和維護空間數(shù)據(jù)；空間元數(shù)據(jù)內(nèi)容空間元數(shù)據(jù)內(nèi)容

FGDC發(fā)布數(shù)字化地理空間元數(shù)據(jù)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)FGDC發(fā)布數(shù)字化地理空間元數(shù)據(jù)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)5.3現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（ConversionofExistingData）Publicdatainavarietyofformats

公共數(shù)據(jù)表達格式各異Mustbeconvertedtoformatcompatiblewithyoursoftware

必須轉(zhuǎn)換為同你軟件相兼容的格式DataconversionreferstothemechanismforconvertingGISdatafromoneformattoanother.GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供了把GIS數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換到另一種格式的一種機制。Dataconversionincludesdirecttranslationanduseofneutralformat.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括直接轉(zhuǎn)換和中性格式的直接翻譯和使用。5.3現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（ConversionofExisFigure5.1TheMIFtoShapefiletoolinArcGISconvertsaMapInfofiletoashapefile.（

ArcGIS內(nèi)的MIF到Shapefile轉(zhuǎn)化工具將MapInfo文件轉(zhuǎn)化為shapefile格式）5.3.1直接轉(zhuǎn)換：是指在GIS軟件包中，用譯碼器將空間數(shù)據(jù)的一種格式直接轉(zhuǎn)換成另一種格式。Figure直接轉(zhuǎn)換：是指在GIS軟件包中第五章數(shù)據(jù)輸入ppt課件第五章數(shù)據(jù)輸入ppt課件Figure5.2ToaccommodateusersofdifferentGISpackages,agovernmentagencycantranslatepublicdataintoaneutralformatsuchasSDTSformat.UsingthetranslatorintheGISpackage,theusercanconvertthepublicdataintotheformatusedintheGIS.（為適應(yīng)不同GIS軟件包的用戶，政府機構(gòu)可把公共數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中性格式（如SDTS格式），用GIS軟件包中的譯碼器，用戶可把公共數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所用GIS軟件要求的格式。）5.3.1中性格式：是數(shù)據(jù)交換的一種公共的或普遍采用的格式?？臻g數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)（SDTS）是一種中性格式。Figure中性格式：是數(shù)據(jù)交換的一種公共SpatialDataTransferStandards(SDTS)

空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)

NeutralformatapprovedbyFIPS

聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)核準(zhǔn)的中間轉(zhuǎn)換格式ManyfederalagencieshaveconvertedsomeoftheirdatatoSDTSformat

許多聯(lián)邦機構(gòu)已將其部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SDTS格式GISvendorsprovidetranslatorsGIS銷售商提供數(shù)據(jù)譯碼器SpatialDataTransferStandard5種SDTS標(biāo)準(zhǔn)1、拓?fù)涫噶繕?biāo)準(zhǔn)：針對DLG、TIGER和其他基于拓?fù)涞氖噶繑?shù)據(jù)。2、柵格數(shù)據(jù)專用標(biāo)準(zhǔn)與擴展：提供數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型和其他柵格數(shù)據(jù)。3、運輸網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖噶繑?shù)據(jù)。4、點數(shù)據(jù)專用標(biāo)準(zhǔn)：支持測量控制點數(shù)據(jù)。5、計算機輔助設(shè)計與制圖專用標(biāo)準(zhǔn)：支持基于拓?fù)浠蛭赐負(fù)涞氖噶緾ADD數(shù)據(jù)。5種SDTS標(biāo)準(zhǔn)1、拓?fù)涫噶繕?biāo)準(zhǔn)：針對DLG、TIGER和其VectorProductFormat(VPF)

矢量數(shù)據(jù)產(chǎn)品格式Standardformat,structure,andorganizationforlargegeographicdatabasesbasedongeorelationalmodel

針對基于地理相關(guān)模型的大型地理數(shù)據(jù)庫的一種標(biāo)準(zhǔn)格式、結(jié)構(gòu)和組織VectorProductFormat(VPF)

矢量5.4CreatingNewData創(chuàng)建新數(shù)據(jù)Occasionallymustcreatecustomdatawhendatanotavailablethroughothersources

當(dāng)所需數(shù)據(jù)不能從其他數(shù)據(jù)源得到時就要創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)了5.4CreatingNewData創(chuàng)建新數(shù)據(jù)Occa5.4創(chuàng)建新數(shù)據(jù)（CreatingNewData）Avarietyofdatasourcesandmethodscanbeusedtocreatenewdata:（不同的數(shù)據(jù)源可以創(chuàng)建新的地理空間數(shù)據(jù)。）Remotelysenseddata（遙感數(shù)據(jù)）Fielddata(surveydataandGPSdata)（野外數(shù)據(jù)）Textfileswithx-,y-coordinates（有x、y坐標(biāo)的文本文件）Digitizingusingadigitizingtable（用數(shù)字化儀數(shù)字化）Scanning（掃描數(shù)字化）On-screendigitizing（屏幕數(shù)字化）5.4創(chuàng)建新數(shù)據(jù)（CreatingNewData）Av5.4.1RemotelySensedData

遙感數(shù)據(jù)Satelliteimages,imageanalysis

衛(wèi)星影像，影像分析Resolutionissues

分辨率問題DOQsandotheraerialphotography

數(shù)字正射影像和其他航空攝影5.4.1RemotelySensedData

遙感數(shù)Figure5.4.1Adigitalorthophoto(DOQ)canbeusedasthebackgroundfordigitizingorupdatingofexistingmaps.（

DOQ可用于數(shù)字化背景圖或更新現(xiàn)有地圖）Figure5.4.1第五章數(shù)據(jù)輸入ppt課件5.4.2FieldData

野外數(shù)據(jù)Surveying,GPS測量、GPSFigure3.4.2Abearingandadistancedetermineacoursebetweentwostations.方位和距離決定了兩站之間的路線5.4.2FieldData

野外數(shù)Figure5.4.3UsefourGPSsatellitestodeterminethecoordinatesofareceivingstation.xi,yi,andzi

arecoordinatesrelativetothecenterofmassoftheEarth.Rirepresentsthedistance(range)fromasatellitetothereceivingstation.(用4顆GPS衛(wèi)星來確定接收站的坐標(biāo)，xi,、yi和zi

是相對于地球質(zhì)量中心的坐標(biāo)，Ri表示從衛(wèi)星到接收站的距離)Figure5.4.3Figure5.4.4AportableGPSreceiver.(CourtesyofTrimble.)（一種便攜式GPS接收機）Figure5.4.4Figure5.4.5ElevationreadingsfromaGPSreceiveraremeasuredfromthesurfaceofthegeoidratherthanthespheroid.（從GPS接收機讀取的高程數(shù)據(jù)是以大地水準(zhǔn)面而不是橢球面為基準(zhǔn)的）Figure5.4.55.4.3TextFileswithx-,y-Coordinates

帶有x、y坐標(biāo)的文本文件

Enteredastextintoaspreadsheet

以文本格式輸入表格5.4.3TextFileswithx-,y-C5.4.4DigitizingUsingaDigitizingTable

用數(shù)字化儀作數(shù)字化Digitizingisprocessofconvertingfromanalogtodigitalformat

數(shù)字化是將數(shù)據(jù)由模擬格式轉(zhuǎn)化成數(shù)字格式的過程Accuracyandprecisionissues準(zhǔn)確和精確度問題Snappingtolerances節(jié)點捕捉容差值Controlpoints控制點Avoidingduplicatelines避免線段重復(fù)輸入5.4.4DigitizingUsingaDigitFigure5.4.6Alargedigitizingtableandacursorwitha16-buttonkeypad.(CourtesyofGTCOCalcomp,Inc.)（大幅面數(shù)字化儀（a)和鍵區(qū)有16相按鈕的游標(biāo)（b）Figure5.4.6手扶跟蹤數(shù)字化（ManualDigitizing）ManyGISpackageshaveabuilt-indigitizingmoduleformanualdigitizing.Themoduleislikelytohavecommandsthatcanhelpmoveorsnapafeature(i.e.,apointorline)toapreciselocationinrelationtoanotherfeatureeitherinthesamelayeroradifferentlayer.（許多GIS軟件包都包括內(nèi)置的用于手扶跟蹤數(shù)字化的數(shù)字化模塊。該模塊通常有一些指令，這些指令能幫助移動或接合要素（如點或線）到一個準(zhǔn)確的位置。）手扶跟蹤數(shù)字化（ManualDigitizing）ManyFigure5.4.7Theendofanewlinecanbeautomaticallysnappedtoanexistingarcifthegapissmallerthanthespecifiedsnappingtolerance.（當(dāng)距離小于指定的接合容差時，新線段的端點被自動接合到一條已存在的弧線）Figure5.4.7Figure5.4.8Apoint(nodeorvertex)canbeautomaticallysnappedtoanotherpointifthegapissmallerthanthespecifiedsnappingtolerance.（距離小于指定的接合容差時，節(jié)點被自動接合到另一個節(jié)點上）Figure5.4.85.4.5Scanning

掃描數(shù)字化Convertsananalogmaptoarasterfileandthenbacktoadigitalvectorfile

將模擬地圖轉(zhuǎn)化為柵格文件再回到數(shù)字化矢量文件Figure3.4.9Largeformatdrumscanners.(CourtesyofGTCOCalcomp,Inc.)大幅面滾筒式掃描儀5.4.5Scanning

掃描數(shù)字化ConverFigure5.4.10Abinaryscannedfile:thelinesaresoillines,andtheblackareasarethebackground.二值柵格文件：線條為土壤界線，黑色區(qū)域為背景。Figure5.4.10Figure5.4.11Arasterlineinascannedfilehasawidthofseveralpixels.掃描文件的一條柵格線有幾個像元寬Figure5.4.12Thewidthofarasterlinedoublesortripleswhenlinesmeetorintersect.柵格線會合或交叉時，線寬為原來兩三倍Figure5.4.11Figure5.4.12Figure5.4.13Semiautomatictracingstartsatapoint(shownwithanarrow)andtracesalllinesconnectedtothepoint.半自動化跟蹤始于一個點（箭頭處），然后跟蹤與該點相連的所有線Figure5.4.135.4.6On-ScreenDigitizing

屏幕數(shù)字化Heads-updigitizing

屏幕數(shù)字化Efficientmethodforeditingorupdatingexistingdata

編輯或更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)的有效方法5.4.6On-ScreenDigitizing

屏幕數(shù)5.4.7ImportanceofSourceMaps

源地圖的重要性

ExistingmapsstilladominantsourceforcreatingnewGISdata

現(xiàn)有地圖仍是創(chuàng)建新GIS數(shù)據(jù)的主要來源Accuracyofdigitalmapdirectlyrelatedtoaccuracyofsourcemap

數(shù)字地圖的準(zhǔn)確性與源地圖的準(zhǔn)確性直接相關(guān)5.4.7ImportanceofSourceMapAccuracyofSourceMaps

源地圖的準(zhǔn)確性Compilationofsourcemaps

源地圖的編制Cartographiclicense

地圖繪制的許可Unstablebaseofpapermaps

紙質(zhì)地圖的不穩(wěn)定基礎(chǔ)Originaldraftingprocesses

最初繪圖稿過程AccuracyofSourceMaps

源地圖的準(zhǔn)確Frameworkdata/framework/frameworkoverview/FederalGeographicDataCommittee/GeospatialOne-stop/U.S.GeologicalSurvey:NationalMap/NationalLandCoverData1992/USGSDEMsdownloadsites:GISDataDepot/USGSDEMsdo