第06章 空间数据获取与处理
环境地理信息系统与空间分析
● 04
第4章 环境规划与风险评估
环境规划中的空 间布局分析
在环境规划中，空间布局分析是至关重要的一 环。通过环境敏感区划、生态红线划定以及土 地利用规划等手段，确保合理利用土地资源， 保护环境的同时实现可持续发展。
环境风险评估模型
污染扩散模型
生态服务价值评估模 型
评估环境污染的传播范围和影响衡量生态系统对人类的服务 价值
生态环境监测与保护
实时监测环境变化 精准预警生态风险
空间大数据的挖掘与应用
挖掘数据潜力 支持空间规划决策
EGIS的应用前景
EGIS将在未来的发展中发挥越来越重要的作用， 为智慧城市的建设提供技术支持和智能决策。 生态环境监测与保护方面，EGIS可以帮助保护 生态环境，提供有效的环境保护措施。空间大 数据的挖掘与应用将成为EGIS未来的发展方向， 通过对大数据的分析和利用，提升空间数据价 值，为社会发展提供更多可能性。
灾害风险评估模型
预测自然灾害可能带来的风 险
环境规划决策支持系统
空间多标准决策方法
综合考虑多种因素进行决策 保证决策结果的全面性
空间权重评估方法
确定不同因素的重要程度 为决策提供科学依据
空间优先排序模型
根据优先级对空间要素进行排序 有效进行规划决策
环境规划实践案例分析
城市气候适宜性评估
评估城市气候对居民的适宜程度
EGIS的应用前景
面向智慧城市的发展 提升城市管理效率
空间大数据的挖掘与 应用
发掘数据潜力
生态环境监测与保护 保护环境资源
EGIS的应用前景
面向智慧城市的发展
提升城市管理效率
生态环境监测与保护
保护环境资源
空间大数据的挖掘与应用
运营管理第06章
运营管理
-8-
原材料
物料 劳动力
工作地 1
工作地 2
工作地 3
工作地 产品 4
物料 劳动力
物料 劳动力
物料 劳动力
托盘/ 餐具
点心
色拉
主菜
土豆/ 蔬菜
面包/ 蛋卷
饮料 收银台
运营管理
-9-
成组技术：建立在工艺相似性原理的基 础上，合理组织生产技术准备和生产过 程的方法。
运营管理
-10-
成组技术的经济效果
②
④⑥
③
②
③
6
③ ② ② ③ ③⑤ ⑧ ②
②② ② ② ②
13
④③③ ⑤ ④ ③
③③
8
②
1
⑦⑨ ⑤
3
⑤
④②
②②② 6
④
1
②
②④
3
⑥ ⑤ ④ ⑥ ⑩ ④ ⑥ ③ ③ ④ ⑤ ③ ④ ③ ③ ③ ③ 17
运营管理
-26-
“从-至”表
From
To
毛 坯
铣 床
车 床
钻 床
镗 床
磨 床
压 床
热 处 理
锯 床
运营管理
-15-
流水生产线的优点
➢ 达到连续、协调和均衡生产 ➢ 达到机器设备和人力的充分作用 ➢ 最大限度地缩短了生产周期 ➢ 缩短了运输路线 ➢ 减少了工序间的在制品数量 ➢ 工作地专业化程度高，便于采用专业设备、工
具，有利于提高劳动生产率
运营管理
-16-
组织流水生产线的条件
➢ 产品的结构和工艺相对稳定 ➢ 有足够大的产量需求 ➢ 能把产品加工过程细分成若干作业单元
运营管理
测绘学概论教学大纲
测绘学概论教学大纲一、课程背景及目标本课程旨在介绍测绘学的基本概念、原理和方法，培养学生对地理信息和空间数据的处理、分析和应用能力。
主要目标包括：1. 理解测绘学的定义、发展历程和重要性；2. 掌握测绘学的基本原理和常用测量仪器的使用方法；3. 熟悉各种测绘数据的获取、处理和分析技术；4. 培养学生对测绘学的应用能力，特别是在地理信息系统和空间分析领域。
二、课程内容第一章：测绘学概述1.1 测绘学的定义和分支学科1.2 测绘学的发展历程1.3 测绘学的应用领域第二章：地球测量学2.1 地球表面形状和尺度的测量方法2.2 大地测量学基本原理2.3 海洋测量学概述2.4 高程测量与控制点建立第三章：测量仪器与技术3.1 距离测量仪器及其测量方法3.2 角度测量仪器及其测量方法3.3 方位测量仪器及其测量方法3.4 导向与位置测量技术第四章：测量数据处理与分析4.1 数据收集与处理原则4.2 测量数据处理软件的使用4.3 误差理论及其在测绘中的应用4.4 测量数据的建模和分析方法第五章：地理信息系统基础5.1 地理信息系统的定义和发展历程5.2 空间数据模型和数据结构5.3 空间数据的获取和处理技术5.4 空间数据分析方法和应用案例三、教学方法1. 授课：采用讲授和演示相结合的方法，重点讲解测绘学的基本概念和原理，以及相关的实际应用案例。
2. 实践：通过实验和实地实习，让学生亲身参与测绘学的操作过程，提高他们的实际操作能力和数据处理能力。
3. 讨论：鼓励学生主动思考和参与课堂讨论，共同探讨测绘学中的问题和解决方案。
四、考核方式1. 平时表现（20%）：包括参与课堂讨论、实验报告和作业完成情况等。
2. 期中考试（30%）：对学生掌握的基本概念和原理进行考核。
3. 期末考试（50%）：综合考察学生对整个课程内容的理解和应用能力。
五、参考教材1. 《测绘学导论》- 王金龙2. 《测绘学原理》- 郝庆红3. 《地理信息系统原理与应用》- 张晓雷六、备注本教学大纲仅供参考，具体的授课内容和教学进度可根据实际情况进行调整。
第06章影像融合
数据融合的发展
数据融合的概念始于70年代。进入20世纪90年代以后，随 着多种遥感卫星的发射成功，从不同遥感平台获得的不同 空间分辫率和时间分辫率的遥感影像形成了多级分辫率的 影像金字塔序列，给遥感用户提供了从粗到精、从多光谱 到高光谱的多种遥感数据源。融合的发展在一定程度上解 决了多种数据源综合分析的问题。
象素级融合
像素级融合是最低层次的图像融合，它将经过高精度图像 配准后的多源影像数据按照一定的融合原则，进行像素的 合成，生成一幅新的影像。融合的目的在于提高图像质量 ，提供良好的地物细节信息，直接服务于目视解译，自动 分类。高空间分辫率的全色影像和高光谱分辫率的高光谱 影像的像素级融合影像一般具有以下性质(Wald, 1997)
像素级融合结果比较
像素级融合结果比较
像素级融合结果比较
像素级融合结果比较
基于小波的IHS融合
基于融合的去云
基于融合的去云
基于融合的去云
特征级融合－流程
特征级融合-特征提取
特征级融合-特征提取
特征级融合-特征提取
特征级融合-特征提取
3、遥感与非遥感数据的融合
遥感与非遥感数据融合的意义
3.与此同时，人们越来越感到由于遥感本身以及实际应用 中的局限性，要真正认识事物，并非遥感独家所能完成。 它需要其它学科的支持，只有遥感与非遥感数据的融合， 如与气象、水文数据，与重力、磁力等地球物理增息，与 地球化学勘探数据，与专题地图数据，以及与数字地形模 型(DTM )等数据融合，进行综合分析，才能更好地发挥作 用。
特征级
Dempster-shafer推理法;聚类分析法;贝叶斯估计法;嫡法; 带权平均法;表决法及神经网络法等。
决策级
贝叶斯估计法;专家系统;靠性理论以及逻辑模板法等神经 网络法，模糊集理论，可靠性理论以及逻辑模板法等。
新编地图学教程(第二版)练习题
《新编地图学教程》（第二版）毛赞猷等编练习题一一、名词解释1.地图：是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。
2地图学：是以地图信息传输为中心，研究地图的理论、制作技术和使用方法的科学。
3水准面：当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交,这个面叫水准面。
4.大地水准面：在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面。
5天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。
在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。
6.天文纬度：在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。
7.大地经度：指参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。
东经为正，西经为负。
8.大地纬度：指参考椭球面上某点的垂直线（法线）与赤道平面的夹角。
北纬为正，南纬为负。
9.地图投影：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。
10.地图比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。
11.主比例尺：在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。
12.局部比例尺：在投影面上有变形处的比例尺。
13地图概括（generalization）：也称制图综合，就是采取简单扼要的手法，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念14普通地图:是用相对平衡的详细程度来表示地球表面的地貌、水系、土质植被、居民点、交通网、境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。
15.专题地图:是把专题现象或普通地图的某些要素在地理底图上显示的特别完备和详细，而将其余要素列于次要地位，或不予表示，从而使内容专题化的地图。
16等高线:高程相等各点连接而成的闭合曲线。
17分层设色法：它是在等高线的基础上，根据地图的用途、比例尺和区域特征，将等高线划分一些层级，并在每一层级的面积内普染不同的颜色，以色相、色调的差异表示地势高低的方法二、填空题1.地图的构成要素有：图形要素、（数学要素）、辅助要素及（补充说明）。
ppt_第06章运营管理马风才
案例分析：鸿博园的设施布置 （扫本章后附二维码可得案例文本）
1. 鸿博园的设施布置体现了哪些理念？
2. 试分析这种设施布置在其他非制造业应用的可能性。
运营管理
-37-
本章重点
➢ 产品专业化布置与工艺专业化布置的概念、特点 ➢ 流水生产线平衡的步骤 ➢ 从-至表在工艺专业化布置中的应用
运营管理
运营管理
-15-
流水生产线的优点
➢ 达到连续、协调和均衡生产 ➢ 达到机器设备和人力的充分作用 ➢ 最大限度地缩短了生产周期 ➢ 缩短了运输路线 ➢ 减少了工序间的在制品数量 ➢ 工作地专业化程度高，便于采用专业设备、工
具，有利于提高劳动生产率
运营管理
-16-
组织流水生产线的条件
➢ 产品的结构和工艺相对稳定 ➢ 有足够大的产量需求 ➢ 能把产品加工过程细分成若干作业单元
运营管理
号码
原因
1 使用相同的设备或设施 2 共享人员或记录
3 流程上具先后关系
4 交流的便利性
5 不安全不舒适的条件
6 相同的作业
-32-
第六章 设施布置
6.1 设施布置及其基本类型 6.2 流水生产线平衡与优化 6.3 工艺专业化布置 6.4 办公室布置 6.5 零售店布置
运营管理
-33-
6.4 办公室布置
222
444 铣床
111 444
钻床
222
磨床 3333
111 333
111
333 车床
1111 2222
111
热处理 111 切割
444
装配
运营管理
-7-
产品专业化布置
➢ 对品种变换的适应能力差，仅适合于大量、连 续生产
安徽大学全日制专业学位硕士研究生招生专业目录
ﻫ安徽大学20１３年全日制专业学位硕士研究生招生专业目录ﻫ培养单位名称:经济学院ﻫ招生咨询联系人:张强电话：386117５办公地点：磬苑校区社科Ｄ楼203室学位类别学科专业、研究方向考试科目代码及名称加试科目０２51金融硕士招生人数:30(暂定)0２５１00金融硕士00不区分研究方向①１０1思想政治理论②20４英语二③303数学三④431金融学综合复试科目:证券投资学①国际金融②商业银行经营管理0２５2应用统计硕士招生人数:2０(暂定)0２5200应用统计硕士00不区分研究方向①１０１思想政治理论②２０４英语二③303数学三④４3２统计学复试科目：抽样技术和多元统计①抽样调查②数理统计０254国际商务硕士招生人数:30(暂定)０25４０0国际商务硕士00不区分研究方向①1０１思想政治理论②204英语二③303数学三④434国际商务专业基础复试科目：国际营销学①国际金融②国际商法考试科目内容范围说明：证券投资学：证券投资学是一门以证券投资为研究对象的课程，主要涵盖证券、证券市场、证券投资的基本概念、基本理论、基本方法等基础知识，在此基础上掌握证券投资基本分析培养单位名称：资源与环境工程学院招生咨询联系人:王丽丽电话：３8６１78３办公地点:磬苑校区理工楼A楼413学位类别学科专业、研究方向考试科目代码及名称加试科目085２工程硕士招生人数:20(暂定）0８52２９环境工程0１环境地质工程02生态工程与环境修复技术０3环境生物地球化学与水污染防治０4环境生态与资源管理05污染控制与资源化06资源环境信息系统①1０１思想政治理论②204英语二③３02数学二④８29环境工程、81７生态学A、８3０地球科学导论、831地理信息系统概论(四选一)复试科目：地图学概论、普通生物学、环境地学(三选一）①环境生物学②环境化学③环境生态学④自然地理（任选两门）考试科目内容范围说明：82９环境工程：水污染控制技术与工艺设计、大气污染防治工程、噪声控制技术.８17生态学A：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、大尺度生态学、应用生态学等方面知识。
06普心第六章【彭聃龄主编】
第六章记忆第一节记忆的一般概念一、什么是记忆1.定义：记忆是人脑对经历过的事物的反映。
或者说记忆是在头脑中积累、保存和提取个体经验的心理过程。
记忆包括识记、保持、再现（回忆和再认）三个基本过程 (三个环节)。
识记和保持是“记”的过程，回忆和再认是“忆”的过程。
从信息加工的观点来看，记忆就是人脑对输入信息的编码、储存和提取过程。
2. 记忆的作用❶记忆与其它认识过程密切联系人们的一切活动，从简单的感知，到复杂的学习和思维，都必须在记忆的基础上进行。
❷记忆在个体心理发展中起重要作用“没有记忆，我们的心理活动永远停留在婴儿的水平。
”记忆联接着心理活动的过去和现在没有记忆，就没有现代的人类文明。
它避免了不必要的探索过程。
二、记忆的分类（一）内隐记忆和外显记忆1.内隐记忆：是指在无意识的状态下，个体过去经验对当前活动产生影响的记忆，又称自动的无意识记忆。
2.外显记忆：是在意识的控制下，个体提取过去经验对当前活动产生影响的记忆，又称受意识控制的记忆。
补充资料：内隐记忆简介是近30多年来形成的新的记忆研究领域。
20世纪60年代，有人（Warrington & Weiskrantz,1974）发现遗忘病人虽然不能回忆刚学过的词，但利用一些特殊的测验任务却发现这些词仍对病人的测验成绩有影响。
……，这表明，被试存在着一种自动的、不需要意识参与的记忆。
其特点是，人们没有意识到自己有这种记忆，也没有有意识地去提取它，但它却确确实实地在特定的作业中表现出来了。
这就是内隐记忆，即过去经验对个体当前活动的一种无意识的影响。
（二）程序性记忆和陈述性记忆1.陈述性记忆：指对有关的事实和事件的记忆，也叫事实记忆。
2.程序性记忆：指如何做事情的记忆，也叫技能记忆。
（三）情景记忆和语义记忆1.情景记忆：根据时空关系对某个事件的记忆。
与个人亲身经历分不开，不够稳定，也不够准确。
2.语义记忆：对一般知识和规律的记忆。
也叫词语逻辑记忆。
清华大学数据可视化教材vis-06_539406205
–…
三维数据体绘制
• 等值面绘制
– 基于几何体采样
• 直接体绘制
– 图像空间方法 – 数据空间方法 关键：传输函数设计
等值面提取算法
• Marching Cubes [Lorensen, 1987]， 11286 cites
– 将三维体数据分割成小的体素（立方体)，通过判 断体素的八个顶点的值来计算等值面
• 空间数据
• 标量数据可视化
– 一维、二维、三维 （体绘制和传输函数）
• 矢量数据可视化 • 张量数据可视化 • 多变量空间数据可视化 • 时间序列数据可视化
一维数据
• 寻迹采样
• 实例
– 对土层钻探时到得的土层深度 – 沿某个经度上的气压数值 – 燃烧炉沿炉壁测量得到的温度分布
可视化效果
• 坐标图常用于一维数据可视化
(S0 , 0)
B(Sa,Ta) = B00 B11 + B10 B01 B00 + B11 – B01 – B10
等值面提取算法
• 通过双曲线来消除歧义性
[Nielson G, Vis’91]
– 通过比较渐近线的交点与a的关系进行判断
(1,1) (Sa, Ta) 如果B(Sa, Ta) >= a (0,0) _ (Sa, Ta) + _ +
• 线性方式(Rectilinear) Xi+1,j = Xi,j + Δ i(Xi,j) • 曲线方式 Xi+1,j = X(i, j) Yj+1 = Y (i, j)
数据拓扑：数据在空间的分布形式
非结构化网格
• 有限元素
• 四面体
• 六面体 • 其他
非结构化点(无网格法方法)
分析化学(第五版)-
HCl
溶样 稀H2SO4 BaSO4
过滤
洗涤
灼烧
称重
计算
mp
Ba%
• 铁矿中铁含量的测定（滴定或容量分析法）：
称样 硫-磷混酸 Fe3+ 还原剂
mS
溶样
精品课件
Fe2+ K2Cr2O7 Fe3+
VC
mp
仪器分析的分类
电化学分析法
质谱分析法
仪器分析
色谱分析法
分析仪器联用技术
精品课件
光分析法 热分析法
精品课件
1.2.5按生产部门的要求 例行分析和仲裁分析
生产 部门 要求
例行分析 ---一般化验室对日常生产中的原 （常规分析） 料和产品所进行的分析。
快速分析 ---为控制生产过程提供信息。
仲裁分析
---权威机构同公认的标准方法进 行准确地分析，以判断原分析结 果的准确性。
精品课件
分析目的 例仲 行裁 分分 析析
易燃，烧纸味，灰散
丝 柔软，光泽
卷缩，臭味，灰颗粒
合成纤维 弹性，耐热 卷缩，冒黑烟，灰小球
精品课件
举例二
“碘盐如何？”(含不含？含多少？) ＩO3-+5I-+6H+ →3Ｉ2+3H2O
用食醋，KI淀粉试纸检验(含不含碘)20～50mg·kg-1 用仪器分析测定碘的含量ωI2 =0.005%（属于痕量分析） 根据碘酸钾、碘化钾在酸性介质中与结晶紫形成稳定的 离子缔合物，用四氯化碳萃取后。以分光光度法测定出 食盐中碘酸钾的含量，再换算出碘的含量。 可参考 泰州职业技术学院学报 06年第六卷第三期 预防医学情报杂志 2002年18卷第五期
精品课件
第06章-IO系统设计ppt课件(全)
A1 A2 …
B1 B2 …
通道 A1 A2 … B1 B2 … C1 C2 …
C1 C2 …
图6.16 选择通道传送方式示意图
（3）数组多路通道
◦ 综合前两种通道的优点，可连接多台高速设备，允许几 台设备并行工作，以成组交叉方式传送。每个外设都有 数据缓冲区。
硬件中断（硬中断）：是一个异步信号，表明需要注意、 或需要改变执行一个同步事件。
软件中断（软中断）：是利用硬件中断的概念，用软件方 式进行模拟，实现宏观上的异步执行效果。
外部中断：一般是指由计算机外设发出的中断请求，如： 键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以 屏蔽的中断。
内部中断：是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等） 或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起 的中断。内部中断是不可屏蔽的中断。
主存
…
12H JMP 200 向量地址 13H JMP 300
14H JMP 400
入口地址 200 打印机服务程序
入口地址 300 显示器服务程序
… ……
图6.10 通过向量地址寻找入口地址
图6.12 链式排队线路和设备编码器
直接存储器访问方式(Direct Memory Access，DMA)， 是一种直接依靠硬件在主存与I/O设备间进行数据传送，且 在 数 据 传 送 过 程 中 不 需 CPU 干 预 的 I/O 数 据 传 送 控 制 方 式 。 CPU与接口的数据传送的具体过程由硬件（DMA Controller， DMAC，DMA控制器）完成，传送速度比通过CPU快。 （1）CPU暂停方式 （2）周期挪用方式（周期窃取方式） （3）交替访问内存方式
“测量程序设计”课程教学中存在的问题及对策探讨
２１ ０２鼻
程 系统转换 数据 处理流程 ， 以及高程 系统转 换程 序设计 。
为 了保 证教 学 内容 的完 整 性 与 系 统性 ， 于 教 师 备 便
习过程 中对某一具 体问题有全面 的认识 。此 外 ， 由于“ 测量 程序设计 ” 课程 一般在 大 四上学期 开设 ， 时 ， 多 同学 主 此 很
整理的， 缺乏 适 用 于 煤 炭 系 统高 校 测 量 专 业 和 全 国测 量 专 业 的规 范教 材 。
“ 量程 序设计 ” 为测 绘 专 业 的一 门主 干 课 程 ， 目的 测 作 其 是使 学生 加深 对 专业 知 识 的理 解 ， 强其 利 用 计 算 机 解 增
决测 量相关 问题 的能力 。 由于“ 测量 程序 设 计 ” 课程 教 学 涉及 本专 业 其他 专业 课 的 内容 、 级程 序语 言 编程 、 算 高 计
“ 测量 程序设 计 ” 程涉 及 的 内容 广泛 ， 师很 难 在 课 教 有限 的课时 内对 所 有 内容 都 面 面 俱 到 ， 以在 组 织 教学 所 内容 时 ， 选择 具有 基 础性 、 应 代表 性 、 型性 ， 典 以及 系 统性
题 的方式加 强学 生 自学能 力 的培 养 。
测绘 工程专 业 学 生 既要 有 扎 实 的理 论 知 识 ， 要 有 也 较强 的动 手操 作 及 解 决 现 场 问题 的能 力 。 目前 ， 国设 我 有测 绘工 程专业 的高校 （ 科及 以上 ） ５ 本 有 ０多所 … ， 中 其 大多 高校 测绘工 程 专 业都 开 设 有 “ 量 程 序 设计 ” 程 。 测 课
２ ｃ ｏ ｌ ｆＳ ｒ ｅｉｇａ ｄＭａ ｐｎ ， ｎ ｏｙｅｈ ｃＵ ｖｒｉ ， ｉ ｚｏ４ ４ ０ ，Ｃ ｉａ ．Ｓ ｈ ｕ ｖｙｎ ｎ ｐ ｉｇ Ｈｅ ａ Ｐ ｌｔｃｎ ｎ ｅｓｙ Ｊａ ｕ ５０ ０ ｈｎ ） ｏ ｎ ｉ ｉ ｔ ｏ
空间数据工作原理
空间数据工作原理
空间数据是指通过遥感技术获取的地球表面的各种信息数据，包括地貌、植被、水文、气象、土壤等多方面的数据。
空间数据工作原理主要包括数据采集、数据处理和数据分析三个主要过程。
数据采集是指通过各种遥感传感器对地球表面进行观测，获取图像或其他数据。
其中，遥感传感器可以是激光雷达、微波雷达、红外相机等各种设备。
这些传感器会发射特定的电磁波或其他物理信号，接收返回的信号并记录下来。
通过这种方式，可以获取地表反射、吸收、辐射等信息，用于后续的数据处理。
数据处理是指对采集到的原始数据进行处理和整理，以提取出有用的信息。
首先，需要对原始数据进行几何校正，即将图像进行配准，消除由于传感器、测量平台等因素引起的误差。
然后，对图像进行辐射校正，根据传感器响应特性将图像转换为真实的辐射值。
接着，进行大气校正，消除由于大气吸收、散射等因素引起的影响。
最后，可以进行图像增强、特征提取等处理，将图像数据转换为可用于分析的数据形式。
数据分析是指对处理后的数据进行进一步分析和应用。
可以利用图像分类算法将图像中的不同对象进行分类，如识别土地利用类型、植被分布等。
同时，还可以进行地理信息系统（GIS）分析，将空间数据与其他地理信息进行关联和集成，以获取更全面的信息和洞察。
此外，还可以应用机器学习、人工智能等技术对数据进行模型建立和预测。
总之，空间数据工作原理包括采集、处理和分析三个主要过程，通过遥感技术获取地球表面信息并应用于各种领域。
06 空间数据获取与处理
06 空间数据获取与处理06空间数据获取与处理万事开头难。
中国俗语第六章空间数据采集导读：空间数据获取是地理信息系统建设首先要进行的任务，它可以有多种实现方式包括数据转换、遥感数据处理以及数字测量等等，其中已有地图的数字化录入，是目前被广泛采用的手段，也是最耗费人力资源的工作。
在gis中，录入的内容包括空间信息和非空间信息，前者是录入的主体。
目前，空间信息的录入主要有两种方式，即手扶跟踪数字化和扫描矢量化，本章具体介绍了两种方式，以及相关的算法，如曲线近似拟合，栅格图形细化跟踪等。
图形数据输入后，需要进行各种处理，包括坐标变换、拼接等。
最重要的是建立拓扑关系。
在拓扑建立过程中，首先需要修改各种错误。
本章描述了各种具体的错误情况，最后介绍了多边形拓扑自动生成算法。
1．地图数字化1.1概述无论古代、现代还是将来，地图总是重要的信息形式。
在计算机图形图像技术应用于地图制作之前，各部门一般都使用纸质地图或工程图纸，纸图在查阅、计算距离和标注地名符号等方面都是人工操作；另外不能对一幅纸地图进行修改、缩小比例和分层读图，至于地图局部放大只能借助于放大镜，被放大的区域很小且操作不方便。
随着科技的发展，人们对地图的要求进一步提高。
由于传统纸质地图的效率、速度和精度都很低，很难适应现代和未来科学技术的发展。
通过GIS工具，纸质地图可以转换成电子地图，经过一系列处理后可以显示在屏幕上，满足人们使用地图的新要求。
为便于讨论，矢量电子地图定义如下：当纸地图经过计算机图形图像系统光――电转换量化为点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件，这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
这种地图工作时需要有应用软件和硬件系统的支撑。
对矢量化地图的操作是以人机交互方式，通过gis应用软件对硬件设备的控制来实现的。
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2.4 扫描矢量化及常用算法
扫描仪： 颜色：单色、彩色 版面：A0、A1、A3、A4 固体器件：电荷耦合器件、MOS电路、紧贴型 宽度和操作：大型、台式、手动式 扫描数字化过程： �.扫描参数设置：扫描模式、分辨率、范围等 �.扫描得到栅格数据 �.栅格数据的编辑、处理、校正、矢量化 优势： �.扫描输入速度快 �.扫描精度不受人为因素影响 �.操作简单
省、自治区、直辖市代码
名称： 代码 北京：110000 天津：120000 河北：130000 山西：140000 内蒙：150000 辽宁：210000 吉林：220000
黑龙江：230000
名称： 代码 上海：310000 江苏：320000 浙江：330000 安徽：340000 福建：350000 江西：360000 山东：370000 河南：410000 香港：810000
矢量电子地图与纸地图相比具有的优点
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计算距离和标注地名符号快速准确 可对地图局部放大、全图缩小，移动显示、漫游功能 很强 分层显示地图 可以以图元为单位进行信息编辑修改，人机交互画线 标注符号文字，删除地图上多余的信息 可以通过计算机网络进行电子地图传递，提供信息共 享，传递的速度快，保密性强 如果能有效解决地图符号自动分割和识别问题，则能 实现地图的智能矢量化
图像拼接/裁剪
图像拼接：以相邻地图图像的部分重叠区（公共相接 边）为基础，把它们合成一幅整图的过程。一般分上 下拼接、左右拼接。 � 图像裁剪：把一幅图像裁成两两相邻的规则（或不规 则）图块的过程。
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二值图像平滑
在将地图扫描或摄像输入时，由于原图质量、清晰度 不够以及扫描、摄像系统的限制，图像可能会出现毛 刺、孔洞、凹陷、斑点等噪声。 � 一般采用规则模板进行去噪处理，模板一般有 3×3、 5×5、7×7等多种。
台湾：710000
湖南省市、州行政区划代码
名 称 长沙市 株洲市 湘潭市 衡阳市 邵阳市 岳阳市 常德市 张家界市 益阳市 郴州市 永州市 怀化市 娄底市 湘西土家族苗族自治州 代码 430100 430200 430300 430400 430500 430600 430700 430800 430900 431000 431100 431200 431300 433100
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2.2 地图数据类型
空间数据： � 图形数据：点、线、面三种基本类型 � 图像数据：像元 属性数据： � 定性数据：名称、分类等 � 定量数据：性质、特征、强度等
2.3 数字化仪数字化
手扶跟踪数字化仪： 采集方式：机械式、超声波式和全电子式 版面：A0、A1、A2、A3、A4 数字化过程： �.固定图件 �.输入图幅范围和控制点 �.跟踪输入图形要素 曲线的离散法算法 数字化方式： �.点方式：人工输入 �.流方式：自动输入（距离流方式、时间流方式） 优势： 缺点： �.数据量小 �.自动化程度低 �.处理软件比较完善 �.速度慢、工作量大 �.精度难得到保证
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属性数据的分类编码方法
层次分类编码法： 以分类对象的从属和层次关系为排列顺序。 优点：分类对象的类别明确，代码结构有严格的隶属关系 缺点：不好表达多目标分类 多源分类编码法： 对于一个特定的分类目标，根据诸多不同的分类依据分别 进行编码，各位数字代码之间并没有隶属关系。 优点：具有较大的信息载量，有利于空间信息的综合分析 缺点：分类体系复杂，可读性差
属性数据的编码步骤
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列出全部制图对象清单 制定对象分类、分级原则和指标，将制图对象进行分 类、分级 拟定分类代码系统 设定代码及其格式，设定代码使用的字符和数字、码 位长度、码位分配等 建立代码和编码对象的对照表
中华人民共和国行政区划代码
GB/T 2260－1999 用六位数字代码按层次表示我国各省（自治区、直辖市）、 地区（市、州、盟）、县（区、市、旗）的名称。 本代码从左至右的含义是： 第一、二位表示省（自治区、直辖市）。 第三、四位表示省直辖市（地区、州、盟及国家直辖市所 属市辖区和县的汇总码）。 a.01～20、51～70表示省直辖市 b.21～50表示地区（州、盟） 第五、六位表示县（市辖区、地辖市、省直辖县级市、旗） a.01～18表示市辖区或地辖市 b.21～80表示县（旗） c.81～99表示省直辖县级市
名称： 代码 湖北：420000 湖南：430000 广东：440000 广西：450000 海南：460000 重庆：500000 四川：510000 贵州：520000 澳门：910000
名称： 代码 云南：530000 西藏：540000 陕西：610000 甘肃：620000 青海：630000 宁夏：640000 新疆：650000
1.3 统计数据
社会、经济的各种统计数据： 自然：矿产资源分布、污染源分布、 … � 人文：人口数量、构成、 … � 经济：GDP、产业分布、 … � ……
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1.4 实测数据
通过各种量测手段、工具得到的数据，具有较高的准 确性和现势性。
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地形测量：GPS定位点、地面沉降监测数据、 … 水文量测：水位、泥沙含量、 … 环境监测：大气污染指数、 NO2含量、… 气象监测：风级、风向、温度、 … ……
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误差或错误的检查与编辑 图像纠正 数据格式的转换 投影转换 图像解译 图幅拼接 拓扑生成
4.1 误差或错误的检查与编辑
误差的表现 � 空间数据的不完整或重复 � 空间数据位置的不准确 � 空间数据的比例尺不准确 � 空间数据的变形 � 空间属性与数据连接有误 � 属性数据不完整
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毛刺模板
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1
0 0 x
0 0 1 0 x x
图像细化
1.5 数字数据
以计算机数字存储的各种数据： �.图形；�.图像；�.文字；�.数字；�.音频；�.视频 数字数据采集时应注意的问题： �. 数据格式的转换 �. 数据精度 �. 数据可信度
1.6 文档数据
各种文字报告和立法、管理文件，主要在管理类的 GIS 系统中发挥作用。
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误差检查的方法
叠合比较法： 比例尺不准确 图形变形 位置不完整 位置不准确 目视检查法： 线的过长、过短、断裂 多边形的重叠、裂口 逻辑检查法： 拓扑一致性 属性值是否超界 属性之间或属性与图形的逻辑关系
误差的处理
空间数据的不完整或位置的误差：利用GIS的图形编辑功能 删除：目标、属性、坐标 修改：平移、拷贝、连接、分裂、合并、整饰 插入： 空间数据比例尺的不准确和变形： 比例变换 纠正
地理信息系统导论
第六章
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空间数据获取与处理
数据源种类 � 地图数字化 � 属性数据的采集 � 空间数据录入后的处理
邓吉秋
中南大学GIS研究中心
1.数据源种类
建立GIS系统和数据库所需要的各种类型数据的来源。 � 地图 � 影像数据 � 统计数据 � 实测数据 � 数字数据 � 文档数据
1.1 地图
属性数据编码的目的
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统一分类 减少冗余 便于分析 便于共享 体现层次或顺序关系
属性数据的编码原则
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系统性和科学性 一致性 标准化和通用性 简捷性 可扩充性
属性数据的编码内容
登记部分：用来标识属性数据的序号 � 分类部分：用来标识属性的地理特征 � 控制部分：用来校验、查错
线细化就是不断去除曲线上不影响连通性的轮廓像 素的过程，对细化的一般要求是： 保证细化后曲线的连通性 � 细化结果是原曲线的中心线 � 保留细线端点
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线细化的算法主要有：内接圆法、经典算法、异步 算法、快速并行算法及并行八边算法等。
3.属性数据采集
属性数据即空间实体的特征数据，一般包括名称、等级、 数量、代码等多种形式。 属性数据的内容有时直接记录在栅格或矢量数据文件 中，有时则单独输入数据库存储为属性文件，通过关键码与 图形数据相联系。 对于要输入属性库的属性数据，通过键盘则可直接键入。 对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据， 则必须先对其进行编码，将各种属性数据变为计算机可以接 受的数字或字符形式，便于 GIS存储管理。
地形图的纠正
四点纠正法：采集四个图廓控制点（内图轮廓线的四 个顶点、靠近四顶点的方里网点） 逐网纠正法：对每一个方里网格，都要采点 采点时，一般先采源点（需纠正的地形图上的点）， 后采目标点（参考图上的点）；先采图廓点和控制点，后 采方里网点。
2.1 概述
矢量化电子地图 当纸地图经过计算机图形图像系统光－电转换量化为 点阵数字图像，经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行 手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息系统显式、修改、 标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件。 电子地图是以地图数据库为基础，以数字形式存储于 计算机外存储器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地 图。 电子地图是传统的基础地图（包括地形图、普通地图 等）及其相关信息的数字化存储，是常用地图的电子版。
1.2 遥感影像数据
通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的 各种专题信息。 航天遥感：通过卫星（或航天飞机）获得，具有周期性 美国：Landsat TM（30m，15m） IKONOS （4m，1m） 法国：SPOT（10m，5m） 中国：CERS（20m） 航空遥感：由飞机拍摄 影像使用时应注意的问题： �. 影像的纠正 �. 影像的分辨率 �. 影像的解译特征
扫描矢量化的地图信息处理流程
纸地图
扫描转换
拼接子图块
裁剪地图
பைடு நூலகம்