1.矢量化校园与空间数据处理(SuperMap iDesktop)

P55
配 准 要 素 选 择
误 差 校 验
存 配 准 控 制 点 文
件
坐标系统重 新设定
投影转换
成果数据
实验结果
统一到正确空间参考下的校园数据
思考与作业要求 思考：
1、实验中介绍了配准、重新设定坐标系与投影变换三种方法，他们之间有何区 别？分别适用于什么场景？ 2、在数据配准过程中，配准算法的选择依据是什么？控制点的选取应遵循什么 要求？ 3、简述选择投影需要考虑哪些因素。 4、数据集投影转换参数设置中，目标坐标系提供了四种设置方式，“来自数据 源”、“来自数据集”、“投影设置”、“导入投影文件”。分别通过这四种方 式将校园数据转换成自定义投影坐标系，进行投影转换操作练习。
校园dem数据
校园教学楼POIs数据
校园草坪栅格数据
校园DEM矢量面数据
校园POIs数据
校园POIs相应能耗信息
思考与作业要求
思考：
1、在数据集追加列中，连接字段的字段类型设置有什么要求？ 2、在叠加分析中也提供了裁剪算子，能否应用到本实验中？两种裁剪方法之间 有何区别？
作业要求：
1、以实验报告的形式，回答上述思考题并提交。
1. 制作校园普通电子地图（6.1） 2. 制作校园迎新专题地图（6.2）
P3
目
录
Contents
1 2
3
P4
P5
空间数据内业录入
实验场景-背景知识
空间数据 内业录入
获取GIS矢量数据的 主要手段之一
GIS数据生产、处理和建 库过程的重要步骤之一
实验场景-背景知识
GIS软件
外业采集成果 空间数据标准
实战案例：
1. 基于校园路网及相关设施等空间数据，以新生报到面临的“路线规划”为应用场景，围绕“到报到点最近的校门、报到点-缴费处 -宿舍的最优路线、宿舍周边快速游的路径规划”三个问题，开展网络分析工具应用、分析结果可视化等实验（4.1）
2. 基于校园地形数据，以“校园山顶凉亭景观的登山步道规划设计”为应用场景，为校园中计划修建的山顶观景凉亭设计一条平缓 的登山路线，以最快到达山顶凉亭（4.2）
实战案例：
1. 数字化校园道路并构建二维道路网络数据集（1.2、2.1） 2. 校园空间数据的地理配准、坐标系定义与投影转换（2.2） 3. 导入并处理校园POIs数据、建筑物能耗数据、DEM数据（2.3）
课程
教程体验2 校园GIS空间分析与建模
教程体验3 校园电子地图制图与优化
P2
课程内容
掌握利用桌面GIS软件进行矢量、栅格数据空间分析方法 了解利用SuperMap iDesktop进行空间分析建模的方法
作业要求：
1、以实验报告的形式，回答上述思考题并提交。
P42
实验场景-背景知识
• 通常况下，数据生产者在获取空间数据时采用的数据采集与处理平台只要有差异，地理对象 的空间表达和属性数据存储及表现方法也就不同，进而形成了类型各异的空间数据格式和不 同来源的空间数据文件。
影像位图文件 （*.tif、*.jpg、*.img 等）
3. 基于校园DEM数据，以“校园内涝积水模拟”为应用场景，通过桌面GIS软件中图解建模的方式，设计、运行和检验模型，并在此 基础上对校园中相关地物的积水情况进行了计算评估与积水空间分布模拟（5.2）
学习电子地图制图方法与技巧，包括数据符号化，地图注记表达、地图显示优化、布局的打印输出等
实战案例：
实验场景-背景知识
• 以上情况就需要通过地图配准等技术手段对其进行地理数学基础的处理。
地图配准
实验场景-背景知识
地图配准是通过参考数据集（图层） 对配准数据集（图层）进行空间位
置纠正和变换的过程
实验场景-背景知识
配准算法
控制点信息
投影变换
与参考数据 空间位置一致的数据
实验场景-常见疑问
怎样选择/设置投影参数以实现不 同坐标系统的空间数据统一到相同 坐标系统下？
源
建筑面、其他设施等数据。
Microsoft Excel表格 组采集要素属性及其参考点 属性的采集结果。
思考与作业要求
思考：
1.简述空间数据内业录入的关键步骤有哪些。 2.在本实验中关联要素的几何信息和属性信息采用的是GIS软件的“追加列”功能，请思考能 否采用“追加行”的功能？两者有何区别？
作业要求：
实验目标
01 掌握地图配准的技术方 法
02 掌握利用GIS软件开展地图 配准的具体操作流程
实验数据
• 采用内业udbx 影像.png
GPS控制点信息.xlsx
实验思路
校园公共 设施数据
+ GPS控制
点信息
地图配准
保
新 建 配 准
02 掌握拓扑生成一般工序 和处理方法
实验数据
• 本课程采用校园公共设施的分幅数据作为图形拼接与拓扑生成处理的基础资料，主要包括 校园道路、建筑面等矢量数据。
Group1.udbx
Group2.udbx
Group4.udbx
Group3.udbx
实验思路
分组采集的 校园道路 建筑面 其他设施等
数据
转换 式 格 据 数
数据重构
换 转 构 结 据 数
实验场景-背景知识
• 通用的空间数据结构有栅格和矢量两种，在GIS中，它们之间的相互转换是经常性的。
栅格
矢量
数据结构转换
实验场景-背景知识
• 数据格式转换是GIS获取空间数据、共享空间数据的常用手段。
获取
共享
数据格式转换
实验场景-常见疑问
数据重构 与处理
针对拓扑数 据生成问题
线要素拓扑如何处理？
实验场景-实验简介
实验简介
本实验以“校园公共设施 数据处理”为应用场景， 面向校园道路线、建筑面 等分幅/分区域的内业录入 数据，基于GIS软件中相应 的数据处理工具，开展图 形拼接、拓扑生成等为主 的空间数据处理实验。
实验目标
01 熟练掌握对分幅数据 处理的相应技术方法
实现图幅边缘匹配处理
实验场景-背景知识
• 拓扑生成同样作为相邻图幅数据整合处理的重要内容，在图形修改 完毕后，需要对图形要素建立正确的拓扑关系。
拓扑生成
对图形要素建立 正确的拓扑关系
提供高质量的空间数据
实验场景-常见疑问
针对图形拼 接问题
如何识别和检索相邻图幅/区域的 数据?
实验场景-常见疑问
建筑物能耗信息.xlsx
校园空间数据
DEM.tif
Bound.shp
实验思路
不同来 源的校 园数据 文件
数据格式转换
将外部格式文 件转换为UDBX
文件型数据
将UDBX文件 型数据转换为 外部格式数据
空间数据提取
SQL查询 成
果
空间数据裁切
数
据 地图裁切
校园空间数据结构转换 矢量栅格化 栅格矢量化
实验结果
判断逻辑 一致性
图形拼接
识别和检索 相邻图幅
图幅接边
拓扑生成
拓扑检查 与处理
构建二维 网络
数据融合
成果数据
实验结果
完整校园基础空间数据
思考与作业要求
思考：
1、“批量追加行”功能是将一个或几个数据集中的数据追加到另一个数据集中， 该方法是否存在弊端或前置条件？你能否想出其他的实现方法？ 2、在数据集融合参数设置中，融合模式提供了三种模式，它们的区别是什么？ 3、用于进行拓扑检查和拓扑预处理的容限值是如何确定的？ 4、由于点、线、面数据集分别适用于不同的拓扑规则，分别对其余校园数据采 用合适的拓扑规则进行拓扑检查操作的练习，以检查校园数据是否还存在不符合 拓扑规则的对象。
课程
课程内容
教程综述
教程设计目的——GIS综合实践能力培养 章节结构及适用课程——全线知识体系无缝贯通 六大教学特色——内容、设计、工具、场景、资源、考评
教程体验1 数字化校园与校园数据处理
P1
掌握通过桌面GIS集成多种来源和格式的空间数据 学习利用SuperMap iDesktop进行图形数字化、拓扑检查与处理以及拓扑网络构建的方法 学习空间数据坐标系统的设置与转换方法 掌握空间数据重构与处理的方法，包括数据格式转换、数据结构转换、数据裁剪等
实验场景-背景知识
• 在空间数据的集成、融合、共享及二次加工处理等重要的GIS应用领域，一般都需通过数据 重构与处理，才能实现结构、格式不同数据文件的深入利用。
集成
融合
数据重构
共享
二次加工 处理
实验场景-背景知识
• 在空间数据的集成、融合、共享及二次加工处理等重要的GIS应用领域，一般都需通过数据 重构与处理，才能实现结构、格式不同数据文件的深入利用。
作业要求：
1、以实验报告的形式，回答上述思考题并提交。
P28
实验场景-背景知识
• 空间数据可以通过扫描地图、卫星影像、航空摄像机等多种来源获取。
空间数据
实验场景-背景知识
• 受采集方式、精度以及获取渠道等因素的影响，经常会遇到扫描地图和历史数据 不包含空间参考信息的情况。
实验场景-背景知识
• 原始空间数据虽包含位置信息，但与其他空间数据存在地图投影与地理坐标的差异
实验目标
01 熟练掌握空间数据内业 录入的一般性方法
02 掌握利用GIS软件开展空间 数据内业录入的关键步骤
实验数据
• 采用校园卫星影像数据、校园平面示意图，以及外业采集实验的成果数据等 作为空间数据内业录入的基础资料。
卫图.png
校园平面示意图.jpg
外业采集的结果（示意图）
实验思路
校园 卫星影像
数据结构转换，其精度和质量 如何保证，自动化程度如何？
实验场景-实验简介
实验简介
本实验以“校园公共设施空 间数据重构与处理”为应用 场景，围绕上述问题，针对 不同来源、不同格式的校园 空间数据，利用GIS平台软件 中“数据格式转换”、“矢 栅互转”等工具，重点开展 格式转换、数据提取和结构 转换等实验，形成更加多样 化的校园公共设施目标空间 数据源，进而为后续实验提 供数据支撑。
实验目标
01
掌握空间数据重构与处理的一般性 方法，促进实验人员对空间数据的 格式及结构转换、数据提取及裁剪 处理等相关知识的理解
02 掌握利用GIS软件开展空间数据重 构与处理的具体操作流程，提高实 验人员空间数据处理的动手能力。
实验数据
• 采用不同来源获取的校园相关数据开展实验
POIs.csv
实验场景-实验简介
实验简介
以“校园公共设施地图配准” 为应用场景，基于内业录入 的校园公共设施数据及GPS 控制点信息，利用GIS软件 中的投影工具，开展包含地 图配准、定义投影坐标系以 及空间数据投影转换等在内 的实验，以获得基于 WGS_1984参考椭球体的UTM 投影坐标系下的校园公共设 施空间数据结果集。
拓扑 生成
实验场景-背景知识
• 图形拼接是对相邻图幅数据整合处理的重要手段之一。对于在相邻 图幅边缘部分，由于原图本身的数字化误差，使得同一实体的线段 或弧段的坐标数据不能相互衔接，或是由于坐标系统、编码方式等 不统一，需进行图幅数据边缘匹配处理。
图形拼接
相邻图幅数据整合处理的 重要手段之一
实现同一实体的 线段间相互衔接
+ 校园平面 示意图
+ 外业采集
成果
图形数据录入 属性数据录入
数据存储文件 创建
图形数据数字化
属性数据文件 创建
属性数据数字化
图形 与属 性一 体化 存储
成果 数据
实验结果
文件夹名称 Spatial
Attribute
数据名称 Group.udbx
Group.xlsx
类型
描述
SuperMap文件型数据 小组采集的部分校园道路、
1.以实验报告的形式，回答上述思考题并提交。 2.针对自身所在高校的校园公共设施的野外采集结果进行内业录入。
图形拼接与拓扑生成
实验场景-背景知识
• 在面对分幅或分区域方式采集和录入外业数据时，通常需要利用图 形拼接和拓扑生成对相邻图幅数据进行整合处理。
图形 拼接
分幅或分区域 方式采集和录
入外业数据
遥感影像
矢量文件
实验场景-常见疑问
空间数据/专 题地理数据 获取过程
空间数据的手工矢量数字化如何开 展？
实验场景-实验简介
实验简介
以“校园公共设施数据的内业录入”为应用场 景，基于校园卫星影像、校园平面示意图和外 业采集成果，通过建立文件目录结构组织和管 理校园公共设施数据，开展图形和属性数据数 字化录入工作，并通过GIS软件完成图形数据与 属性数据的关联，最终形成校园公共设施空间 数据内业采集成果。