空间数据的采集
第14章 空间数据采集
第二节矢量化的步骤
2. 地理配准 通过扫描得到的地图数据不包括空间参考信息，航片及卫 片的位置精度往往也较低，因此需要通过具有较高位置精度 的控制点将这些数据匹配到用户指定的地理坐标系中，这个 过程称为地理配准。 ① 地理配准工具条 在 ArcMap 主 菜 单 中 ， 单 击 “ Customize （ 自 定 义）”|“Toolbars（工具条）”|“Georeferencing（地理 配准）”，加载地理配准工具条，如图14.1所示。
第二节矢量化的步骤
经过扫描后的图像还要经过图像预处理才能消除图像中无关的 信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性，从而提 高特征抽取、图像分割、匹配和识别的可靠性。图像预处理包括 几何校正和投影变换等。 （1）几何校正 由于受地图介质及存放条件等因素的影像，地图的纸张容易发 生变形，或者遥感影像本身就存在着几何变形，通过几何校正可 以在一定程度上改善数据质量。几何校正最常用的是仿射变换法， 该方法可以在 X 轴与Y 轴方向继续宁不同比例的缩放，同时进行旋 转和平移。 （2）投影变换 不同的地图投影文件，为了将其进行统一，就需要将源数据转 换为所需要统一的地图投影，投影变换的方法有正解变换、反解 变换及数值变换。数值变换是较常用的投影变换方法，常用的有 三参数法和七参数法。
第三节ArcScan矢量化
Step06 在 Editor 工具条上，单击“ Editor ”的下拉箭头， 点击“Start Editing（开始编辑）”，选择“Lines”线要 素类，单击“OK”按钮。 Step07 在ArcScan工具条上，单击“Raster Cleanup（栅 格清理）”|“Start Cleanup（开始清理）”，启动栅格清 理。再单击“Cell Selection（像元选择）”下的“Select Connected Cells （ 选 择 已 连 接 像 元 ） ” ， 打 开 “ Select Connected Cells ”对话框，设置如图 14.9 所示。单击“ OK ” 按钮，选择图像上的文字，再单击“Raster Cleanup（栅格 清理）”| “Erase Selected Cells（擦除所选像元）”， 将多余的文字和数字标注删除，删除后的结果如图 14.10 所 示 。 最 后 单 击 “ Raster Cleanup （ 栅 格 清 理 ） ” | “ Stop Cleanup（停止清理）”。
gis技术的基本原理
gis技术的基本原理
GIS技术的基本原理是通过空间数据的采集、存储、管理、处
理和可视化，实现对地理信息进行分析、展示和决策支持的一种技术体系。
1. 空间数据采集：GIS技术通过使用测量仪器、遥感影像、卫
星图像以及地理位置传感器等设备，采集地球表面上的空间数据。
这些数据包括地图、点、线、面等等。
2. 空间数据存储：采集到的空间数据需要被储存在计算机系统中，通常使用数据库来存储地理数据。
GIS技术能够将地理数
据按照其几何特征和属性信息进行组织和储存，以便后续的分析和处理。
3. 空间数据管理：地理信息系统中的管理涉及数据的更新、维护、查询和编辑等操作。
通过管理，GIS技术能够提供有效的
数据共享和协作，每个用户都可以共享、编辑和更新地理数据。
4. 空间数据处理：GIS技术通过各种地理分析算法和模型，对
空间数据进行处理和分析，以提取出有价值的信息。
常见的空间数据处理算法包括缓冲区分析、栅格分析、空间插值等。
5. 空间数据可视化：地理信息系统能够将处理后的数据以图表、地图、图像等形式进行可视化展示。
通过可视化，用户可以更直观地理解和分析地理数据，为决策提供支持。
综上所述，GIS技术的基本原理包括空间数据采集、存储、管
理、处理和可视化等环节。
通过这些环节的组合与应用，能够实现对地理信息的高效利用和分析。
空间数据采集与处理
相交弧段选项计算弧段相交点，并在相交点上添加节点，左图示相交处未添 加节点的数字化弧段，右图示用相交弧段选项创建了节点
数据压缩与光滑 一、数据压缩
图形显示输出 数据存储
数据压缩
光滑
1、Douglas—Peucker
压缩效果好，但必须 在对整条曲线数字化完 成后才能进行，且计算 量较大；ArcINFO中的 GENERALINE命令
第一节 数据的采集 • 数据的规范化和标准化
–统一地理基础
• 包括统一的地图投影系统、统一的地理坐 标系统以及统一的地理编码系统。
–统一分类编码原则
• 分类编码应遵循科学性、系统性、实用性 、统一性、完整性、可扩充性等原则，既 要考虑信息本身属性，又要顾及信息之间 的相互关系，保证分类代码稳定性和唯一 性。
第一节 数据的采集 • 图形数据的采集
– 手工键盘输入 • 键盘输入就是通过手 工在计算机终端上输 入数据。实际上就是 将图形元素点、线、 面实体的地理位置数 据（各种坐标系中的 坐标）通过键盘输入 数据文件或程序中去 。实体坐标可以用地 图上的坐标网或将其 他格网复盖在材料上 量取，这是最简单又 不用任何特殊设备的 图形数据输入法。
第一节 数据的采集
• 属性数据的采 集
– 多源分类编 码法
• 例如，表中 1111XXXXX表 示：是平原 河流，常年 河，通航， 河床形状为 树形
Ⅰ 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 3 4 5 6 …… Ⅱ Ⅲ
标 志 编 号
分 类
Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 平原河 过渡河 山地河 常年河 时令河 消失河 通航河 不通航河 树状河 平行河 筛状河 辐射河 扇形河 迷宫河
• 输入至少三个定位点（Tick Marks）
空间数据采样方法
空间数据采样方法
空间数据采样方法是一种用于从空间数据集中提取样本的技术。
以下是一些常见的空间数据采样方法：
1. 随机采样：在空间数据集中随机选择样本点。
这种方法简单且易于实施，但可能导致样本集不均匀分布。
2. 均匀采样：在空间数据集中均匀选择样本点。
这可以通过将空间数据集分割为固定大小的格子，然后在每个格子中选择一个样本点来实现。
3. 栅格采样：使用一组栅格将空间数据集分割为多个小区域，并在每个小区域中选择一个样本点。
这种方法可以确保样本点的均匀分布。
4. 聚类采样：使用聚类算法将空间数据集中的样本点分成多个聚类簇，然后在每个聚类簇中选择一个样本点。
这种方法可以提供对空间数据集中不同特征的覆盖。
5. 基于密度的采样：根据样本点在空间数据集中的密度选择样本。
例如，可以使用基于核密度估计的方法来计算样本点的密度，并选择高密度区域中的样本。
这些方法可以单独或组合使用，具体选择方法取决于空间数据集的特点和分析目的。
空间数据采集以及处理方法方法
二、空间数据质量评价
1、空间数据质量标准
空间数据质量标准是生产、使用和评 价空间数据的依据，数据质量是数据整体 性能的综合体现。目前，世界上已经建立 了一些数据质量标准，如美国FGDC的数据 质量标准等。
空间数据质量标准的建立必须考虑空间 过程和现象的认知、表达、处理、再现等 全过程。
空间数据质量标准要素如下：
曲线数据的压缩 面域栅格数据的压缩 面域邻接线段的删除
数据属性的重 新分类和空间 图形的化简需 要对数据进行 压缩 相邻界线的删
除
共同属性的合
并
3、空间数据处理的方法-压缩处理
面域邻接线段的删除
4、空间数据处理的方法-类型转换
网格尺寸的确定
矢量向栅格转换
点的网格化 直线网格化
多边形网格化
栅格向矢量转换
错误检查主要方法 ⑴叠合比较法 ⑵目视检查法
⑶逻辑检查法
二、空间数据处理
数据处理的概念 数据处理的内容 数据处理的意义
对采集的各种数据，按 照不同的方式方法对数 据进行编辑运算，清除 数据冗余，弥补数据缺 失，形成符合用户要求 的数据文件格式
数据处理的概念 数据处理的内容 数据处理的意义
数踞编辑 数据压缩 数据变换 数据格式转换 空间数据内插 边沿匹配 数据提取
2、与数据质量相关的几个概念
（1）误差(Error)：误差反映了数据与真实 值或者大家公认的真值之间的差异，它是 一 种常用的数据准确性的表达方式。
（2）数据的准确度(Accuracy)：数据的准 确度被定义为结果、计算值或估计值与真 实值或者大家公认的真值的接近程度。
（3）数据的精密度(Resolution)：数据的精 密度指数据表示的精密程度，亦即数据表 示的有效位数。它表现了测量值本身的离 散程度。
如何进行空间数据采集和处理
如何进行空间数据采集和处理现代科技的快速发展使得空间数据采集和处理成为了各行各业所必不可少的一项任务。
无论是城市规划、农业生产还是自然资源管理等领域，空间数据的采集和处理都能够为决策者提供丰富的信息和准确的参考。
本文将从不同角度探讨如何进行空间数据的采集和处理。
一、传统方法与现代技术在过去，空间数据的采集主要依赖于传统的测量仪器和人工取样，这种方式不仅费时费力，而且产生的数据量有限。
而现代技术的发展，如卫星遥感、无人机、激光雷达等，为空间数据的采集提供了更为高效和全面的方法。
卫星遥感是一种将卫星装备的传感器通过遥感技术获取地球表面信息的方法。
卫星遥感可不受人为因素的限制，可以全天候、全天时进行数据采集。
通过卫星遥感技术，可以快速获得大范围的空间数据，如地表温度、植被覆盖率、海洋温度等。
无人机是一种通过遥控操纵的飞行器，可以搭载各种传感器实现空间数据采集。
相比于传统的人工测量，无人机具有灵活性、定制性和高分辨率的优势。
通过无人机，我们可以获得更加详细、全面的空间数据，如地形地貌、建筑结构、农作物生产情况等。
激光雷达是一种通过激光束进行测量和探测的技术。
激光雷达可以通过测量激光束的反射时间和强度，获取目标物体的距离、高度和形状等信息。
激光雷达在地质勘探、城市规划和环境监测等领域有着广泛的应用。
二、数据处理与分析采集到的空间数据是原始数据，需要经过处理和分析才能发挥出其真正的价值。
数据处理的过程中，包括数据清洗、插值、筛选和重采样等步骤。
数据清洗是指通过对原始数据的预处理，去除错误、无效或重复的数据点，确保数据的准确性和一致性。
插值技术可以通过有限的采样点，推断出未采样点的数值，填补空间上的空白点。
筛选和重采样是为了减少数据量和提高数据的空间分布均匀性。
在数据处理完成后，我们需要进行数据分析以提取其中的有用信息。
数据分析可以通过统计分析、空间模型、机器学习等方法来实现。
统计分析可以通过计算平均值、标准差、相关性等指标，揭示出数据之间的关系和规律。
第五讲-空间数据的采集
- 调查报告 - 文件 - 统计数据 - 实验数据 - 野外调查的原始记录等
第一手数据
第二手数据
非电子数据
平板测量数据 工程测量数据
笔记 航空、遥感相片
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
电子数据
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
地图 专题地图 统计图表
已建各种数据库 GIS数据
5.3 GIS数据来源
GIS 空间数据
地图 存储介质、现势性、投影转换
多媒体，辅助 GIS空间分析
和查询
地面测量
统计数据
数字数据 格式、精度
遥感、航空影象和数据 分辨率、变形规律、纠正、解译特征
➢GIS数据可以概括为五类
数字线划图（DLG,Digital Line Graph）
数字正射影像（DOM,Digital
…… ……
……
➢3）摄影测量处理流程
研究对象 宇地 工 人 宙球 业 体 天表 产 体面 品
影像数据 可 数卫雷 见 字星达 像 影遥影 片 像感像
影 像
目视产品
地专 剖正
形题 面射
图地 图影
图
像
图
数字化产品
数 数数 数 字 字字 字 地 景景 地 面 观像 图 模 型
遥感图像处理
➢1）遥感（Remote Sensing）的定义
任务
✓测制各种比例尺的地形图 ✓建立地形数据库，为各种GIS和LIS提供基础数据
➢2）摄影测量分类（按处理技术手段）
模拟摄影测量：利用模拟仪器完成摄影测量工作，制作模拟 地形图
解析摄影测量：利用解析仪器*（精密立体测图仪）完成摄影 测量工作，生产数字线划图、数字高程模型
空间数据采集技术及方法
空间数据采集技术及方法空间数据采集指的是通过各种技术手段，获取地球表面和大气等空间环境的数据信息。
这些数据对于地理信息系统(GIS)、遥感数据分析、环境监测等应用具有重要意义。
近年来，随着技术的不断进步，空间数据采集技术和方法也在不断地演变和发展。
一、传统空间数据采集技术1.1 测量仪器传统空间数据采集技术中，最常见的是地面测量仪器。
通过使用全站仪、电子经纬仪等仪器，可以测量出地表的各种参数，如地形、地物高程等。
1.2 卫星影像卫星影像是另一种常见的空间数据采集方法。
通过卫星拍摄的高分辨率影像，可以获取大范围的地表信息，如土地利用、植被覆盖等。
同时，卫星影像还可以用于监测自然灾害，如洪水、森林火灾等情况。
1.3 雷达遥感雷达遥感是一种主动遥感技术，可以穿透云层和森林等遮挡物，获取地表的形态和变化信息。
通过雷达遥感，可以获得高精度的地表高程数据和地表物体的运动状态。
二、先进空间数据采集技术2.1 全球导航卫星系统全球导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星定位的空间数据采集技术。
通过使用多颗卫星的信号，可以准确测定地点的位置坐标。
GNSS广泛应用于车辆导航、物流运输、地震监测等领域。
2.2 激光雷达遥感激光雷达遥感是一种高精度三维数据采集技术。
通过发射激光束，测量激光从发射到反射返回的时间，可以获得地表物体的距离和坐标信息。
激光雷达遥感在城市规划、数字制图等领域有着广泛的应用。
2.3 空气质量监测技术随着环境污染问题的日益严重，空气质量监测技术成为重要的空间数据采集手段之一。
通过空气质量监测站点和传感器，可以实时监测空气中的污染物浓度和气象参数。
这些数据对于环境管理和公众健康具有重要意义。
三、数据采集的挑战与前景在空间数据采集过程中，仍然面临一些挑战。
首先，数据量庞大，如何高效地处理和存储数据是一个难题。
其次，数据的质量和准确性对于后续应用具有重要影响。
此外，数据的安全性和隐私保护也是亟待解决的问题。
空间数据采集技术及方法
空间数据采集技术及方法随着科技的不断发展，空间数据采集技术也不断创新。
空间数据采集是指使用各种技术手段获取地球表面或空间中的相关数据信息。
这些数据对于环境保护、资源管理、城市规划等方面具有重要的意义。
本文将介绍一些常见的空间数据采集技术和方法。
一、卫星测绘技术卫星测绘技术是一种常用的空间数据采集方法，通过利用卫星对地球表面的拍摄图像和激光雷达测量地物高程等数据，可以获取大范围的地表信息。
卫星影像可以提供高分辨率的地表影像，对于土地利用、森林覆盖等研究有很大帮助。
激光雷达可以获取高精度的数字高程模型数据，对于地质灾害预测和城市规划起到重要作用。
二、无人机技术无人机技术的出现使得空间数据采集更加灵活和精确。
通过搭载各种传感器和相机的无人机，可以获取高分辨率的影像和三维点云数据。
无人机可以低空飞行，获取地面的细节信息，对于农业、林业和环境监测等方面有很大的应用潜力。
同时，无人机可以避开天气和地形限制，灵活性更强。
三、地面测绘技术地面测绘技术是一种传统的空间数据采集方法，通过在地面上放置控制点，再利用全站仪等仪器测量角度和距离，可以获取地物的坐标和形状等信息。
地面测绘技术精度较高，对于城市规划和土地测绘等方面有重要意义。
同时，地面测绘技术还可以与其他技术相结合，提高数据的精度和可用性。
四、遥感技术遥感技术利用航空器、卫星等平台获取地球表面的电磁辐射信息，通过对这些信息的处理和解译，可以获取地表的多种信息。
遥感技术可以获取大范围、全方位的数据，对于地质灾害、气象预测等方面有重要作用。
同时，遥感数据还可以与其他数据相结合，提高数据的精度和可用性。
五、地理信息系统地理信息系统是一种将空间数据整合、管理和分析的技术。
通过利用地理信息系统，可以将各种空间数据进行整合和交互，进一步分析和处理数据，提高数据的效用。
地理信息系统可以用于土地利用规划、资源管理和城市规划等方面，对于空间数据采集的结果的使用和应用起到重要作用。
空间数据的采集方法
空间数据的采集方法
1. 遥感技术：通过卫星、飞机、无人机等载具，利用机载或卫星传感器获取地球表面的影像数据、高程数据、气象数据等，达到获取空间数据的目的。
2. GPS技术：利用GPS接收器获取卫星信号，计算出接收器所在位置的经纬度坐标，实现对某一空间点的定位。
3. 传统调查技术：采用地形测量、地质勘探等方法，在地面进行测量和需要的调查，例如地面监测和卫星实地验证。
4. 无人机技术：无人机能够搭载各种载荷，如相机、激光雷达、多光谱相机等，对地面进行无人机空中摄影测量，获取图像、点云数据等，从而获取空间信息。
5. 其他技术：包括激光扫描技术、虚拟现实技术等，能够获取三维点云数据，实现精细化的地貌表达，辅助进行建筑物立体建模等空间数据的采集与处理。
总之，空间数据的采集方式多种多样，具体的采集方法需要综合考虑各种因素来选择最合适的方法。
空间数据采集与处理方法测绘工程技术专业学习教程详解
空间数据采集与处理方法测绘工程技术专业学习教程详解随着科技的不断发展，测绘工程技术在各个领域中扮演着重要角色。
而在现代测绘技术中，空间数据的采集与处理方法显得尤为重要。
本篇文章将详细介绍空间数据采集与处理方法，以供测绘工程技术专业学习的人员参考。
一、空间数据采集方法1. GNSS定位技术GNSS定位技术是一种基于全球卫星导航系统的空间数据采集方法。
该技术利用卫星定位系统（比如GPS、GLONASS等）来获取目标点的空间位置信息。
GNSS定位技术在测绘工程中广泛应用于地形测量、地理信息系统（GIS）数据采集等方面。
2. 摄影测量技术摄影测量技术是一种通过摄影设备对地面进行拍摄，并利用图像处理等方法获取目标点空间信息的数据采集方法。
该技术主要包括航空摄影测量和卫星影像测量两种形式。
摄影测量技术被广泛应用于地形测绘、城市规划、资源调查等领域。
3. 遥感技术遥感技术是一种通过卫星、飞机等遥感平台获取地表信息的空间数据采集方法。
遥感技术主要利用传感器对地表辐射能量进行接收和测量，进而提取出地物的空间分布和属性信息。
遥感技术在土地利用、环境遥感等方面具有重要的应用价值。
二、空间数据处理方法1. 数据预处理数据预处理是空间数据处理的基础环节，其主要目的是对原始数据进行校正、降噪、滤波等处理，保证后续分析和应用的可靠性。
数据预处理的常见方法包括数据格式转换、坐标系统转换、噪声去除等。
2. 空间数据配准空间数据配准是将不同源的空间数据进行几何校正和统一坐标处理的方法。
空间数据配准的过程包括确定配准控制点、计算变换参数、进行几何变换等。
通过空间数据配准，可以实现不同数据源之间的对比和融合。
3. 空间数据分析空间数据分析是通过对空间数据进行统计、分析和建模，从中提取有用的信息和规律的方法。
空间数据分析的常见方法包括空间插值、空间统计、空间关系分析等。
通过空间数据分析，可以获得更深入的认识和理解地理现象。
4. 空间数据可视化空间数据可视化是将抽象的空间数据以可视化的形式展示出来，以便用户更好地理解和分析。
空间数据采集名词解释
空间数据采集名词解释
空间数据采集是一种获取地理空间信息的技术，它通过从多个空间不同位置收集、提取和储存空间数据来创建一个完整的地理空间数据集，以便研究和分析相关问题。
空间数据采集通常使用地球物理测量技术，例如遥感、测量学和GIS等。
空间数据采集包括空间数据收集、空间数据处理和空间数据应用等步骤。
空间数据收集是通过从真实世界中获取空间数据的过程，这些空间数据可以是影像数据、文字数据、符号数据等等。
空间数据处理是对空间数据的整理和分类，这些数据可能是地形图、街道图、基础设施图等，其集成可以构成一个完整的空间信息数据集。
此外，空间数据应用涵盖的方面更广泛，它可以用于资源分析、环境研究、地理信息可视化、交通规划等方面。
空间数据采集可以根据不同应用，采用不同的技术和手段，它可以通过地图、卫星影像、航空摄影、地形测量、勘测测量、遥感定位系统等进行数据采集。
传统的空间数据采集技术使用的是人工收集数据，例如眼睛测量、测角器等，而现代技术则使用计算机辅助技术，它可以实现全局精细化采样和提取准确空间信息，这种技术也日益成为空间数据采集的主流。
空间数据的采集和质量控制
空间数据的采集和质量控制1. 空间数据的意义和应用空间数据是指描述地球上特定位置的数据，主要包括地理位置、坐标和属性特征等信息。
空间数据的采集和质量控制在现代科技和社会发展中具有极其重要的意义和广泛的应用。
首先，空间数据是地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的基础。
GIS是一种将地理数据与计算机技术相结合的专门系统，可以用于地理分析、空间模拟、决策支持和资源管理等方面。
而空间数据就是构建GIS系统的核心要素，它为地理信息系统的建立提供了基础数据。
其次，空间数据在城市规划、土地利用和环境保护等方面起到重要作用。
通过对空间数据的采集和分析，可以获得城市的地形、道路、建筑物、水资源和植被等信息，有助于城市规划和土地利用的科学决策。
同时，空间数据还可以用于环境监测和保护，利用遥感技术和卫星数据可以对地球表面的环境变化进行监测和分析，从而提供科学依据和决策支持。
最后，空间数据在交通运输、导航和位置服务等领域也有广泛应用。
通过对空间数据的采集和处理，可以实现交通导航和位置定位，提供准确的路线规划和位置信息，方便人们出行和导航。
2. 空间数据的采集方法空间数据的采集主要借助于遥感技术、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息技术等手段。
首先，遥感技术是一种利用航空或卫星传感器获取地球表面信息的技术。
通过遥感技术可以获取到高分辨率的影像数据，包括可见光、红外线和微波等波段。
遥感数据可以提供大范围、连续性和实时性的信息，方便对地球表面进行全面的监测和分析。
其次，GPS是一种由美国政府开发的卫星导航系统，通过将GPS接收器与卫星信号进行定位计算，可以实现全球范围内的位置定位。
GPS可以提供准确的位置信息，对空间数据的采集和质量控制具有重要作用。
另外，地理信息技术也是空间数据采集的重要手段之一。
地理信息技术包括地图制作、地理数据库管理和空间分析等技术，可以帮助对地理空间信息进行高效的采集和处理。
空间数据采集和处理
具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平 面形式的表示，主要普通地图和专题地图。
在应用地图数据时应注意以下几点： （1）地图存储介质的缺陷
（2）地图现势性较差
（3）地图投影的转换
（二）数据源的特征
2 遥感数据
卫星遥感影像
航空影像
每种遥感影像都有其自身的成像规律、变形规 律，所以在应用时要注意影像的纠正、影像的分辨 率、影像的解译特征等方面的问题。
数据源
地图数据 影像数据 野外实测数据 统计数据 数字数据 多媒体数据 文本数据
采集方法
扫描数字化 野外数据采集 摄影测量 遥感图像处理 数据交换 键盘输入
空间数据采集的基本内容
（三）空间数据采集与处理的基本流程
3 数据的编辑和处理
各种方法所采集的原始空间数据，都不可避免地存在 着错误或误差，属性数据在建库输入时，也难免会存 在错误，所以对图形数据和属性数据进行一定的检查、 编辑是很有必要的。
（二）数据源的特征
5 多媒体数据
由多媒体设备获取的数据（包括声音、录像等） 也是GIS的数据源之一，目前其主要功能是辅助 GIS的分析和查询，可通过通讯口传入GIS的空间 数据库中。
6 文本资料数据
各种文字报告和立法文件在一些管理类的GIS系统 中，有很大的应用，如在城市规划管理信息系统 中，各种城市管理法规及规划报告在规划管理工 作中起着很大的作用。
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建成后的“伽利略”全球定位系统
GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成， 均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨 道面8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期 11小时15分，轨道倾角64.8°。
北斗卫星导航系统
测距交会确定点位是卫星定位测量的基本原理。
空间数据的采集和质量控制及数据标准
第四章 空间数据的采集和质量控制 §4-2 地理参照系和控制基础
二、地理空间的数学建构---如何建立地球表面的几何模型
1、最自然的面： 包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面，起伏不定， 难以用一个简洁的数学式描述。
2、相对抽象的面，即大地水准面
地球表面72%被海水覆盖，假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时从海平面 延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。
将现有的上述类型数据转换成GIS可以处理与接收的数字形式，通常要经过 验证、修改、编辑等处理。
三、研究GIS数据质量的目的和意义
GIS的数据质量是指GIS中空间数据(几何数据和属性数据)的可靠性，通常用空间 数据的误差来度量。
误差是指数据与真值的偏离。 研究GIS数据质量对于评定GIS的算法、减少GIS设计与开发的盲目性都具有重要意 义。精度越高，代价越大。GIS数据质量对保证GIS产品的可靠性有重要意义。
第四章 空间数据的采集和质量控制 §4-2 地理参照系和控制基础
2、GIS中地图投影设计与配置的一般原则
1）所配置的投影系统应与相应比例尺的国家基本图（基本比例尺地形图， 基本省区图或国家大地图集）投影系统一致。 2）系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据 处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。 3）所用投影以等角投影为宜。 4）所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统（特别是 一级网格）在投影带中应保持完整。
返回
第四章 空间数据的采集和质量控制 §4-2 地理参照系和控制基础 五、地图投影
1、GIS与地图投影关系
数据获取 （不同投影的地图）
数据标准化预处理 （按某一参照系数字化）
空间数据采集的基本方法与技巧
空间数据采集的基本方法与技巧随着科技的发展和智能设备的普及，空间数据采集在如今的社会中扮演着越来越重要的角色。
空间数据采集是指通过各种技术手段，收集和记录与地理位置相关的数据信息。
这些数据对于城市规划、交通管理、环境保护、农业生产等领域都具有重要的参考价值。
本文将探讨空间数据采集的基本方法与技巧，并介绍一些在实际应用中的案例。
一、遥感技术遥感技术是一种通过传感器设备获取地面物体信息的技术手段。
它可以通过不接触地面，利用航空摄影、卫星遥感等手段，获取大范围、高精度的地理数据。
遥感技术的应用非常广泛，包括土地利用、气象监测、生态环境等方面。
例如，在城市规划中，可以利用遥感技术获取城市各个区域的建筑信息、绿地分布等数据，为规划师提供科学依据，从而实现合理的城市发展。
二、地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理数据与空间分析技术相结合的一种信息处理系统。
它可以对空间数据进行整理、存储、管理和分析，从而揭示地理现象的内在联系。
地理信息系统的应用非常广泛，包括地质勘探、农业管理、交通规划等。
例如，在交通管理中，可以利用地理信息系统收集交通流量、道路拥堵等数据，预测交通状况，制定合理的交通规划。
三、全球定位系统（GPS）全球定位系统是一种利用卫星导航和地面接收设备，确定地理位置的技术手段。
它可以实时获取接收设备所在位置的经纬度，从而实现对地理位置的准确定位。
全球定位系统的应用非常广泛，包括车辆追踪、导航系统、物流管理等领域。
例如，在农业生产中，可以利用全球定位系统获取农田各个位置的土壤养分含量、湿度等信息，为农民提供精确的农业管理方案。
四、传感器网络传感器网络是一种将多个传感器连接成网络，进行数据采集和交换的技术。
它可以通过分布在地面、空中或水下的传感器，实时监测和采集环境变量的数据。
传感器网络的应用非常广泛，包括环境监测、灾害预警、智能农业等领域。
例如，在环境保护中，可以利用传感器网络监测大气污染、水质污染等情况，及时预警并采取措施进行治理。
如何进行空间数据采集与整理
如何进行空间数据采集与整理随着科技的进步和数据的重要性越来越凸显，空间数据采集与整理成为了一个备受关注的领域。
空间数据包含了地理位置、坐标、地貌、气候、地形等多个方面的信息，对于各行各业都有着重要的意义。
本文将探讨如何进行空间数据的采集与整理，以提高数据的质量和可用性。
一、数据采集1.传感器技术：利用传感器技术可以实现空间数据的实时采集。
传感器可以根据设定的参数和要求，对目标区域进行测量和监测，如温度、湿度、压力、光照等。
传感器技术能够高效地获取大量的数据，为后续的数据分析和整理提供了基础。
2.遥感技术：遥感技术是利用各种遥感载体，如卫星、飞机、无人机等，对地球表面进行观测和测量。
遥感技术可以获取大范围、多样性和高分辨率的空间数据，对于地质勘探、环境监测、城市规划等领域具有重要的应用价值。
3.地理信息系统（GIS）：GIS是以地理空间信息为核心，以地图为基础，利用计算机技术进行空间地理数据的采集、存储、管理、分析和展示的系统。
通过GIS，可以将各种数据集成到空间平台上，并进行有效的空间分析和数据处理。
二、数据整理1.数据清洗：数据清洗是对采集到的原始数据进行筛选和处理的过程。
清洗主要包括去除重复数据、修正错误数据和填补缺失数据等。
数据清洗的目的是提高数据的准确性和完整性，为后续的数据分析和使用提供可靠的基础。
2.数据融合：数据融合是将不同来源和不同格式的数据进行整合的过程。
融合可以将多源、多样性的数据进行统一的管理和分析，提高数据的可利用性。
融合的同时也需要考虑数据的一致性和完整性，以确保融合后的数据具有高质量和准确性。
3.数据分析：数据分析是对整理后的数据进行统计和分析的过程。
通过数据分析，可以发现数据中的规律和趋势，提取有用的信息和知识，为决策和规划提供科学依据。
数据分析可以采用统计学方法、机器学习、深度学习等技术，以获得更深入的认识和洞察。
三、数据应用1.城市规划：空间数据的采集和整理为城市规划提供了重要的支持。
如何进行精确的空间数据收集
如何进行精确的空间数据收集精确的空间数据收集是现代科技发展的重要方向之一。
它涉及到大量的技术手段和方法，旨在获取准确、全面的空间信息。
空间数据收集在诸多领域具有广泛应用，包括地理信息系统、遥感、导航与定位等。
本文将探讨如何进行精确的空间数据收集，包括传感器选择、数据处理和精确性评估等内容。
一、传感器选择空间数据的收集离不开传感器的支持。
传感器的种类繁多，在不同应用场景下的选择也略有不同。
例如，在地球物理探测领域，地震传感器和重力传感器是常用的工具；在遥感领域，各种遥感传感器（如卫星、无人机等）都可提供精确的空间数据。
因此，在进行空间数据收集前，需要充分了解目标领域的要求和条件，选择适合的传感器。
二、数据采集数据采集是空间数据收集的核心环节之一。
在进行数据采集时，应确保数据的准确性和全面性。
其中，准确性包括位置定位的准确性、时间戳的准确性等；全面性则要求数据采集覆盖范围广、样本数量充足。
为确保数据采集的精确性，可以采用多传感器联合采集的方式，比如同时使用GPS、惯性导航等传感器进行数据采集。
三、数据预处理数据预处理是空间数据收集过程中不可忽视的环节。
在数据预处理过程中，可以对采集到的原始数据进行滤波、去噪、校正等操作，以提高数据的质量。
预处理的方式通常根据具体应用要求而定，可以使用各种数学和统计方法，如卡尔曼滤波、小波变换等。
在预处理过程中，需要注意去除异常数据和误差源，以保证数据的精确性。
四、数据整合与集成在进行空间数据收集后，往往需要整合不同传感器采集到的数据，以形成统一的空间数据集。
数据整合和集成的过程包括数据格式转换、数据配准等。
将不同传感器采集到的数据进行整合与集成可以提高数据的精确性和全面性，使得数据更加有用和可靠。
五、精确性评估对于空间数据收集的结果，需要进行精确性评估，以验证数据的准确性。
精确性评估的方法有多种，常用的包括误差分析、对比试验等。
通过精确性评估，可以判断数据采集的质量，并对后续数据处理和分析工作提供参考。
属性数据与空间数据
属性数据与空间数据一、引言属性数据与空间数据是地理信息系统（GIS）中的两种基本数据类型。
属性数据是描述地理实体特征的非空间信息，例如地名、人口、土地所有权等。
空间数据则是地理实体的几何形状和位置信息，例如地图、地形、地物边界等。
属性数据和空间数据相互结合，可以提供更全面和准确的地理信息分析和决策支持。
二、属性数据属性数据是地理信息系统中的关键数据类型之一。
它用于描述地理实体的特征和属性，如名称、分类、数量、状态等。
属性数据通常以表格的形式存储，每一个实体对应一行记录，每一个属性对应一列字段。
属性数据可以通过各种统计和分析方法来揭示地理实体之间的关系和趋势。
1. 属性数据的分类属性数据可以根据其性质和用途进行分类。
常见的分类包括：- 定性属性：描述地理实体的特征和状态，如土地利用类型、建造物用途等。
- 定量属性：表示地理实体的数量或者度量值，如人口数量、土地面积等。
- 时间属性：记录地理实体的变化和演变过程，如人口增长率、土地利用变化等。
2. 属性数据的采集和管理属性数据的采集可以通过多种方式进行，包括问卷调查、统计数据采集、遥感影像解译等。
采集到的数据需要经过整理和清洗，以确保数据的准确性和一致性。
属性数据的管理可以借助数据库管理系统（DBMS）进行，以便于数据的存储、查询和更新。
3. 属性数据的分析和应用属性数据可以通过各种统计和分析方法进行分析和应用。
常见的分析方法包括：- 统计分析：通过计算属性数据的平均值、标准差、相关系数等，揭示地理实体之间的关系和趋势。
- 空间分析：将属性数据与空间数据结合起来，进行空间查询、空间统计、空间模型等分析，以获得更深入的洞察和理解。
三、空间数据空间数据是地理信息系统中的另一种基本数据类型。
它描述地理实体的几何形状和位置信息，以便于地图绘制、空间分析和可视化展示。
1. 空间数据的表示空间数据可以以多种形式进行表示，常见的表示方法包括：- 点（Point）：表示一个离散的地理位置，如城市的坐标点。
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图形数据的采集
（二）、手扶跟踪数字化仪输入
▪ 手扶跟踪数字化仪,根据其采集数据的方式分为机械式、超声波式和 全电子式三种, 其中全电子式数字化仪精度最高，应用最广。按照其 数字化版面的大小可分为A0、A1、A2、A3、A4 等。
通向计算机接口
叉丝 按扭
ห้องสมุดไป่ตู้
游标 电磁感应板
▪ 数字化过程
- 把待数字化的图件固定在图形输入板上，首先用鼠标器输入 图幅范围和至少四个控制点的坐标，随后即可输入图幅内各 点、曲线的坐标。
- 通过数字化仪采集数据数据量小，数据处理的软件也比较完 备，但由于数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低 ，数字化的精度与作业员的操作有很大关系，所以，目前很 多单位在大批量数字化时，已不再采用它。
图形数据的采集
（三）、扫描仪输入
▪ 扫描仪简介
- 扫描仪是直接把图形(如地形图)和图象(如遥感影象、照片)扫描输入到计 算机中，以象素信息进行存储表示的设备。
汽油 数据
GIS
核心
技术
数据
数据是GIS的血液 • 数字线划数据 • 影像数据 • 数字高程模型 • 地物的属性数据
5.2 空间数据采集的主要内容与任务
▪ 主要内容
- 空间图形数据的采集 - 非空间属性数据的采集 - 空间数据和非空间数据的连接
▪ 主要任务
- 将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感图片数据、文本资料等转 换成GIS可以接受的数字形式 - 数据库入库之前进行验证、修改、编辑等处理，保证数据在内容和逻辑上 的一致性 - 不同的数据来源要用到不同的设备和方法 - 数据的转换装载 - 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等
▪ 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源。它具有下列一 些特点： - ①能取得大面积、综合的信息； - ②速度快； - ③降低数据储存冗余和不连续性； - ④能提供各类专题所需要的信息。
▪ 文字数据主要用来描述空间对象的属性，比如人口数据、经济数据 、土壤成份、环境数据
▪ 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的。例如要建立一 个土地的适宜性和承载力的信息系统，所需要的数据有地形、土壤 类型、降雨、地下水位、运输条件等。
Orthograph
Map）
４D 产品
数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）
数字栅格地图（DRG,Digital Raster Graph）
地物的属性数据（Attribute）
空间数据的元数据（Metadata）
▪ 数据源分类
- 图形图像数据：
- 地图 - 工程图 - 规划图 - 照片 - 航空与遥感影像等
空间数据的采集
内容
▪ 5.1 空间数据采集在GIS中的地位 ▪ 5.2 空间数据采集的主要内容与任务 ▪ 5.3 GIS的数据来源 ▪ 5.4 空间数据采集 ▪ 5.5 采集过程中常出现的误差和错误
5.1 空间数据采集在GIS中的地位
▪ 空间数据的采集是指将非数字化形式的各种信息通过某种方法数 字化，并经过编辑处理，变成系统可以存储管理和分析的形式。 空间数据的采集主要包括属性数据和图形数据的采集 - 对于属性数据的采集经常是通过键盘直接输入； - 图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。
▪ GIS的核心是地理数据库，建立gis的第一步就是对有关空间实体 的几何数据和属性数据进行合理的组织，形成地理数据库，这个 过程也就是gis的数据采集。
▪ 地理信息系统的价值及其功能在很大程度上取决于系统内所包含 的地理空间数据的内容与质量
▪ 以数据为处理线索 硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
- 按其所支持的颜色分类，可分为单色扫描仪和彩色扫描仪； - 按所采用的固态器件又分为电荷耦合器件(CCD)扫描仪、MOS电路扫描
仪、紧贴型扫描仪等； - 按扫描宽度和操作方式分为大型扫描仪、台式扫描仪和手动式扫描仪。 - 扫描仪的分辨率是指在原稿的单位长度(英寸)上取样的点数，单位是dpi
，常用的分辨率有300-1000 dpi之间。扫描图象的分辨率越高，所需的 存储空间就越大。现在多数扫描仪都提供了可选择分辨率的功能。对于 复杂图象，可选用较高的分辨率；对于较简单的图象，就选择较低的分 辨率。
- 文字数据：
- 调查报告 - 文件 - 统计数据 - 实验数据 - 野外调查的原始记录等
第一手数据
第二手数据
非电子数据
平板测量数据 工程测量数据
笔记 航空、遥感相片
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
电子数据
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
地图 专题地图 统计图表
已建各种数据库 GIS数据
5.3 GIS数据来源
GIS 空间数据
地图 存储介质、现势性、投影转换
多媒体，辅助 GIS空间分析
和查询
地面测量
统计数据
数字数据 格式、精度
遥感、航空影象和数据 分辨率、变形规律、纠正、解译特征
➢GIS数据可以概括为五类
数字线划图（DLG,Digital Line Graph）
数字正射影像（DOM,Digital
小 型 扫 描 仪 工程扫描仪
主要工具是扫描仪和矢量化软件
扫描仪分为栅格扫描仪和矢量扫描仪
1、栅格扫描仪法
扫描得到的是栅格数据，从栅格图象中提取点、线、面及文字 信息，这一过程包括去除噪音、线的细化等。此后的处理需借 助人机交互实现，如断线的连接、属性码的添加等，此类处理 俗称“抬头数字化”。
5.4 空间数据采集
▪ GIS需要输入两方面的数据，即图形数据与属性数据。为 此需进行三方面的工作，即图形数据的采集、属性数据的 采集和图形数据与属性数据的连接。
图形数据的采集
（一）、手工键盘输入 1 输入矢量数据
输入坐标值
2 输入栅格数据 按行列号输入各象元的属性
输入方法简单，对设备要求低 效率低，工作烦琐
空间数据初步处理
▪ 1）已有电子数据----▪ 2）纸质地图-----------
数据转换
手扶跟踪数字化、扫描矢 量化、鼠标录入
▪ 3）遥感数据----------- 遥感解译 ▪ 4）实地勘测数据----- GPS定位仪等仪器测量 ▪ 5）其他统计资料及文本数据-----键盘录入
▪ 地图是重要的信息源。这不仅是因为地图的内容直观与丰富，而且 是由于在地理信息系统诞生以前，地图是表示空间与非空间信息强 有力的手段，从某种意义上说，一册完备的专题地图集是一个很好 的人工操作地理信息系统。