第五讲GIS的数据管理.
地理信息系统知识：GIS在GIS数据管理中的应用
地理信息系统知识：GIS在GIS数据管理中的应用地理信息系统（GIS）是一种能够收集、管理、处理和分析大量地理数据的技术。
这些数据包括位置、地形、资源、人口、环境等信息。
GIS数据管理是GIS技术中的一个重要环节，是使用GIS技术进行地理分析和空间决策的基础。
本文将从以下几个方面介绍GIS在GIS数据管理中的应用。
一、GIS数据管理的定义GIS数据管理是指以适当的方式收集、存储、处理、更新、查询、分析地图图形、地图属性信息和空间数据的过程。
包括数据来源的选择，数据的清理和转换，数据的存储、查询和管理等一系列工作。
二、GIS数据管理的目的GIS数据管理的目的是为了确保数据具有准确性，一致性，相容性和完整性，以便于数据能够被成功的应用于各种GIS应用中，如地图绘制、空间数据分析、决策支持等。
三、GIS数据管理的应用（一）数据采集数据采集是GIS数据管理的第一阶段。
在这个阶段中，主要是收集地理数据。
数据采集可以通过采用数据采集软件，如ArcPad、MapInfo、等，或者在现场采用GPS等硬件设备进行采集，完成数据收集。
数据采集完成后，需要对采集到的数据进行分类和整理，以便于数据更好地被管理。
（二）数据清理与转换由于不同数据的来源和采集方式不同，数据之间存在很大差异，如数据格式不同、坐标系不同、矢量数据和栅格数据间的转换等。
因此，在GIS数据管理过程中，需要对数据进行清理和转换以达到规范统一的要求。
在这个阶段中，需要使用专业的数据清理和格式转换软件。
如：Safe Software公司的FME（Feature Manipulation Engine），可以对不同数据类型进行转换，如图形数据、栅格数据、地图数据等。
（三）数据存储数据存储是GIS数据管理的重点阶段。
在数据存储阶段中，需要选择合适的数据库管理系统（DBMS）进行数据存储。
常用的DBMS有Oracle Spatial，Microsoft SQL Server，PostgreSQL等。
地理信息系统原理 空间数据管理PPT课件
5.2.4 面向对象模型
▪ 对象（Object）与封装性（Encapsulation） 面向对象的系统中，每个概念实体都可以模型化
为对象。对于多边形地图上的一个结点、一条弧段、 一条河流、一个区域或一个省都可看成对象。一个对 象是由描述该对象状态的一组数据（属性）和表达它 的行为的一组操作（方法）组成。
第5章 空间数据管理
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
数据库的相关概念 数据模型 图形数据与属性数据连接
3
5.1 数据库的相关构的 数据集合。
14
5.3.1 专题属性作为图形数据悬挂体
属性数据是作为图形数据记录的一 部分进行存贮的。
这种方案只有当属性数据量不大的个 别情况下才是有用的。大量的属性数 据加载于图形记录上会导致系统响应 时间的普遍延长。主要的缺点在于属 性数据的存取必须经由图形记录才能 进行。
用户界面
空间数据 管理系统 图形 属性
6
5.2.2 网络模型
在网络模型中，各记录类型间可具有任意多连接 的联系。如图：
优点：特别适用于数据间相互关系非常复杂的情况。
缺点：
▪ 由于数据间联系要通过指针表示，指针数据项的 存在使数据量大大增加，当数据间关系复杂时指 针部分会占大量数据库存贮空间。
▪ 修改数据库中的数据，指针也必须随着变化。因
Questions and answers
17
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支 持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评 估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和
地理信息系统第五讲：GIS空间数据类型和数据挖掘
一、地理信息系统的数据
众所周知：GIS的一个重要组成部分就是数据。 数据类型:在开发一个特定的GIS时，要根据应用 需求确定对各类数据的要求（交通，规划，国 土等）。 数据挖掘:随着GIS产业化的深入发展，越来越多 的数据资料被不同数据生产部门数字化，因此 需要根据用户需求进行选择，提取，加工和处 理，以变成有效的信息和知识过程。 数据质量:数据质量是指数据适用于不同应用能 力的数据。
时间特征
时间特征：是指空间数据总是在某一特 定时间或时间段内采集得到或计算产生 的，因此，GIS数据是动态的空间数据， 必须进行动态更新和维护。
专题特征
专题特征(属性)：指的是除了时间和空间 特征以外的空间现象的其他特征。 如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量、 土地酸碱度、土地覆盖类型、人口密度、 交通流量、空气污染程度等
空间数据描述：现实世界各种现象的三大 基本特征：空间、时间和专题属性。
空间特征
空间特征：指空间物体的位置、形状和 大小等几何特征，以及与相邻物体的拓 扑关系。
人类对空间目标的定位一般不是通过记忆其空 间坐标确定的，而是确定某一目标与其他更熟 悉的目标间的空间位置关系进行定位的，而这 种关系往往也就是拓扑关系。
地图符号
地图制作过程和地图综合
地图的制作与GIS开发过程有许多相似之处，大致可分下 列步骤： 1）调查分析地图用户的要求； 2）确定制图目标，确定比例尺、投影、内容、设计符号、 编制地图规范； 3）收集数据、野外测量、像片判读、问卷调查等； 4）对数据进行鉴别、分析处理； 5）转绘数据到基础底图上； 6）进行地图综合，先选样区试验再对整个制图区域进行综 合； 7）进行地图清绘； 8）检查质量，检验精度等； 9）修改后制版印刷。
GIS的数据组织与管理
GIS的数据组织与管理GIS空间数据有多种来源，不同的数据源其输入方法不同。
不论采用什么方法输入数据都会有一些问题，如输入过程中意外的错误，输入数据与使用格式不一致，各种来源数据的比例尺、投影不统一，图幅间不匹配等。
因此，必须对空间数据进行处理的管理，才能得到纯净统一的数据文件，使存储空间数据符合规范、标准，满足使用和分析的需要。
一、空间数据的输入与编辑1．图形数据的输入图形数据的输入过程实际上是图形数字化处理过程。
对于不同来源的空间数据，很难找到一种统一而简单的输入方法，只能从几种普通适合的方法中选用。
（1）手工键盘输入①手工键盘输入矢量数据手工键盘输入矢量图形数据，就是把点、线、面实体的地理位置（坐标），通过键盘输入到数据文件或程序中去。
实体坐标可从地图上的坐标网或其他覆盖的透明网格上量取。
②手工键盘输入栅格数据栅格数据是以一系列像元表示点、线、面实体。
这种数据的手工输入过程是：首先选择适当的像元大小和形状（一般为正方形网格）并绘制透明网格；然后确定地物的分类标准，划分并确定每一类别的编码；最后将透明格网覆盖在待输入图件上，依格网的行、列顺序用键盘输入每个像元的属性值即各类别的编码值。
手工键盘输入方法简单，不用任何特殊设备，但输入效率低，需要做十分繁琐的坐标取点或编码工作。
这种方法在缺少资金或输入图形要素不复杂时可以使用。
（2）手扶跟踪数字化仪输入这是目前常用的图形数据输入方式。
把待数据字化的资料——地图、航片等固定在图形输入板上，用鼠标输入至少4个控制点的坐标和图幅范围，随后即可输入图幅内各点、曲线的坐标。
（3）自动扫描输入自动扫描输入方式输入速度快，不受人为因素的影响，操作简单。
缺点是硬件设备昂贵，图形识别技术尚不完全成熟。
这种方法是图形自动输入的发展方向。
（4）解析测图仪法空间数据输入解析测图仪利用航空或航天影像像对，建立空间立体模型，直接测得地面三维坐标（X,Y,Z），并输入计算机，形成空间数据库。
地理信息系统软件开发中的数据管理和处理
地理信息系统软件开发中的数据管理和处理随着科技的不断发展，地理信息系统（简称GIS）在各行各业中扮演着越来越重要的角色。
作为一种用于获取、处理、分析和展示地理数据的软件工具，地理信息系统的开发涉及到众多复杂的技术和概念。
其中，数据管理和数据处理是地理信息系统软件开发中至关重要的一环。
一、数据管理1. 数据收集在地理信息系统软件的开发过程中，首先需要进行数据收集工作。
这包括了对地理空间数据的采集、获取和整理。
根据具体的需要，可以通过卫星遥感、GPS定位、测量仪器等方式来获取地理空间数据。
而其中的数据整理则包括了对数据的去冗余、去噪声、去重复等操作，以确保数据的准确性和完整性。
2. 数据存储数据存储是地理信息系统软件开发中的关键环节之一。
为了高效地管理大量的地理空间数据，一般会采用数据库来存储。
常见的数据库系统包括关系型数据库如MySQL、SQL Server，以及新兴的NoSQL数据库如MongoDB。
在选择数据库系统时，需要充分考虑数据的规模、访问速度、安全性等因素。
3. 数据库设计设计数据库时，需要根据实际需求进行数据模型的设计。
通常，会采用空间数据格式如ESRI的Shapefile或者GeoJSON来存储地理空间数据，同时结合其他属性数据来完整地描述地理实体。
设计数据库模式时要合理划分表结构，定义表之间的关系，以实现数据的高效组织和查询。
4. 数据校验数据校验是确保地理空间数据质量的一项重要工作。
在数据管理中，需要对数据进行合法性检测，包括对坐标范围、属性完整性、数据一致性等方面的校验。
通过使用合适的算法和规则，可以及时发现并纠正数据错误，提高数据的可靠性。
二、数据处理1. 数据清洗数据清洗是地理信息系统软件开发中不可或缺的环节。
在地理空间数据中，常常会存在缺失值、异常值、重复值等问题。
为了准确地分析地理数据，需要对这些问题进行清洗。
清洗数据的方法包括填补缺失值、剔除异常值、合并重复值等操作。
GIS原理-第5章 空间数据管理
可扩展 DBMS
空间数据 处理
属于这种模型的软件：TIGRIS(intergraph)、GEO等 属于这种模型的软件：TIGRIS(intergraph)、GEO等
5.2 图形数据与属性数据连接方式
空间数据库实现方式） （GIS空间数据库实现方式） 空间数据库实现方式 5.2.1 专题属性作为图形数据悬挂体
5.2 图形数据与属性数据连接方式
5.2.3 属性数据与图形数据自成体系（混合处理） 混合处理）
用户界面
图形数据 管理系统
属性数据 管理系统
（现在）图形数据与属性数 现在） 据结合的混合处理模式—因 据结合的混合处理模式 因 为接口问题已解决， 为接口问题已解决，数据商 提供了一个公用的开放型的 数据接口。 数据接口。
5.1.4 地理空间数据库的设计过程
了解用户需求 确定研究区域范围
5.1 多样性空间数据库
组织和描述数据 定义数据库结构
分区 数据输入
5.1 多样性空间数据库
GIS空间数据库模型 5.1.5 GIS空间数据库模型
目前，大多数商品化的GIS软件都不是采取传统的 目前，大多数商品化的GIS软件都不是采取传统的 GIS 某一种数据模型，也不是摒弃传统的数据模型， 某一种数据模型，也不是摒弃传统的数据模型，而是 采用建立在关系数据库管理系统（RDBMS）基础上的综 采用建立在关系数据库管理系统（RDBMS） 合数据模型。 合数据模型。
现 实 世 界 到 数 字 世 界 的 转 换
5.1 多样性空间数据库
GIS数据库 空间数据库） 数据库（ 5.1.1 GIS数据库（空间数据库）定义
——是某区域关于一定地理要素特征的数据集合。 是某区域关于一定地理要素特征的数据集合。 是某区域关于一定地理要素特征的数据集合
GIS数据管理
层次模型的优点是模型层次分明、结构清晰，较 容易实现。尽管每个记录只有一个双亲，当从子女查 找双亲，只有唯一的结果，但查找比较麻烦，需要大 量的索引文件，而且某种属性值可能要重复多次，导 致数据冗余度增加，当对层次模型进行修改时，只有 当新记录有上属记录时才能插入。删除一个记录其所 有下属记录也同时被删除。
入
的数据文件
数据库管理系统
数 据 库 定 义
数 据 库 的 装
数 据 管 理
运 数 数数 据 库 维 护行 据 据控 存 完制取整数据库通讯、性更、新有效性
入
数据公享
数据库管理系统
数
数
数
数
据 库 定
重数新据据 库 的定重义新组织据 管 理
据 库 维
义 性能装监督与分析 护
数 据 库 通 讯
数据入库整理
关系模型主要优点是：数据结构灵活、清晰， 可以通过数学运算进行各种查询、计算和修改； 数据描述具有较强的一致性和独立性。缺点时当 关系很复杂时，计算机需要执行一系列的数据操 作，比较费时。
层
2b3
M
次 模
a ⅠcⅡe 5
型
1 d4 f
结
构
M
Ⅰ
Ⅱ
a
b
c
d
c
e
f
12 23 34 41
34 35 54
层次模型
数据库管理系统
数 据 库 定 义
数 据 库 的 装提言各系供 及 种 统书 其 定 之数 据 管 理写 支 义 中各 撑 信 。种 软 息 它模 件 也 勾数 据 库 维 护式 ， 存 画的并贮出语把于数数据库通讯
gis数据管理制度
gis数据管理制度一、引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性信息相结合的计算机软件系统，可以对各种地理空间现象进行采集、存储、管理、分析和展示。
GIS数据是GIS系统的核心资源，包括地理数据、属性数据和元数据等。
合理规范的GIS数据管理制度对于GIS系统的运行和发展至关重要。
本文将就GIS数据管理制度进行详细的探讨，包括GIS数据的采集、存储、管理、更新、共享和安全保护等方面。
二、GIS数据采集1. GIS数据采集的目的GIS数据采集是指获取各种地理信息数据的过程，包括地形、地貌、自然资源、人文环境等数据。
数据采集的目的是为了建立GIS数据库，为GIS分析和应用提供基础数据支持。
2. GIS数据采集的方法GIS数据采集的方法包括遥感技术、GPS定位技术、地理调查和现场调查等。
遥感技术是通过卫星遥感、航空摄影和遥感图像处理等手段获取地理信息数据；GPS定位技术是通过GPS卫星定位系统获取地理位置信息；地理调查是指通过调查问卷、专家访谈和实地调查等手段收集地理属性信息；现场调查是指通过实地勘察和采样等手段获取地理空间数据。
3. GIS数据采集的质量控制GIS数据采集的质量控制是确保采集数据准确、完整、一致和可靠的关键环节。
质量控制包括现场勘察、数据验证和质量评估等步骤，确保采集数据符合GIS数据库建设的要求。
三、GIS数据存储1. GIS数据存储的方式GIS数据存储的方式包括文件存储、库存储和云存储等。
文件存储是将数据保存在计算机文件系统中，数据按文件夹组织管理；库存储是利用数据库管理系统（DBMS）存储数据，包括关系型数据库、面向对象数据库和时空数据库等；云存储是将数据库存储在云端服务器上，实现跨平台的数据共享和访问。
2. GIS数据存储的规范GIS数据存储的规范包括数据分类、数据命名、数据格式和数据安全等方面。
数据分类是按照地理属性对数据进行分类，建立数据目录；数据命名是为数据对象和属性命名，采用统一的命名规范；数据格式是根据数据类型和使用需求选择合适的数据格式，包括矢量数据、栅格数据和多媒体数据；数据安全是确保数据的保密性、完整性和可用性，采取访问控制、备份恢复和灾难恢复等措施。
测绘技术中的地理信息系统数据管理方法
测绘技术中的地理信息系统数据管理方法地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS），是将地理空间信息与属性数据相结合的一种信息技术系统。
在测绘工程中，地理信息系统数据管理是非常重要的一环。
本文将围绕该主题展开讨论。
一、数据采集与更新地理信息系统数据管理的第一步是数据采集与更新。
数据采集可以通过现场调查、遥感技术和GPS定位等方式进行。
现场调查通常包括实地测量、问卷调查和采样等，这些数据采集手段为制作地理信息系统提供了基础数据。
遥感技术可以通过航空摄影、卫星遥感和无人机等高分辨率影像数据，获取大范围地理信息。
而GPS定位则可以精确地获取地理位置和坐标信息，为地理信息系统的制作提供了准确性。
数据采集过程中，同时需要对数据进行更新。
随着时间的推移，地理信息会发生变化，建筑物拆除、土地利用变更等都需要及时更新数据。
在数据更新过程中，必须保证数据的准确性和完整性，确保地理信息系统的数据反映最新的地理现象。
二、数据存储与管理在数据采集和更新完成后，数据存储与管理成为地理信息系统数据管理的关键环节。
常见的数据存储与管理方式包括数据库和文件系统两种。
数据库可以通过建立空间关系型数据库或非空间关系型数据库来存储和管理地理信息数据。
空间关系型数据库如Oracle Spatial和PostGIS等，专门用于存储空间数据，并提供空间查询和分析功能。
非空间关系型数据库如MySQL和Microsoft SQL Server等，可以存储非空间属性数据，并与空间数据进行关联。
数据存储在数据库中，有效地减少了数据冗余和数据不一致的问题，提高了数据的可维护性和查询效率。
文件系统是另一种常见的数据存储与管理方式。
通过文件夹和文件的组织形式，将地理信息数据以文件的形式进行存储和管理。
文件系统的优势是简单易用，可以直接通过文件路径查找和管理数据。
但是，文件系统缺乏数据库的数据一致性和完整性控制，容易造成数据冗余和不一致的问题。
GIS课件第5章 空间数据组织与管理
第5章 空间数据组织与管理空间信息技术包括空间数据获取、空间数据处理和空间数据应用技术三个部分，而空间数据管理必将成为上述三种技术的基础和核心。
在数据获取过程中，空间数据库用于存贮和管理空间信息及非空间信息；在数据处理系统中，它既是资料的提供者，也可以是处理结果的归宿处；在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。
然而，空间数据以其惊人的数据量及其空间上的复杂性，使得空间数据的组织与管理给传统数据库系统带来巨大挑战。
本章主要介绍空间数据库在数据管理组织方式、空间索引、空间查询语言等方面的技术和特点。
5.1空间数据库概述通用数据库作为文件管理的高级阶段，是建立在结构化数据基础上的。
而空间数据具有其自身的特殊性，这就使得通用数据库管理系统在管理空间数据时表现出较多不相适应的地方，从而空间数据库应运而生。
5.1.1 数据库基础数据库是在应用需求推动下、在计算机软硬件下基础上，经历了人工管理阶段和文件管理阶段之后发展而来的。
数据是描述事物的符号记录，可以是数字形式，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等多种表现形式。
人们收集并抽取出应用所需的大量数据后，将其保存起来以供进一步加工处理，抽取有用信息。
随着科学技术飞速发展，人们的视野越来越广，对数据的需求量急剧增加。
过去人们把数据存放在文件柜里，现在借助计算机和数据库技术就能保存和管理大量复杂的数据。
数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
目前，数据库领域中最常用的数据模型有四种：层次模型（Hierarchical Model ）、网状模型（Network Model ）、关系模型（Relational Model ）和面向对象模型（Object Oriented Model ）。
其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。
测绘技术中的地理信息系统数据管理
测绘技术中的地理信息系统数据管理随着科技的不断发展和应用，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）已经成为现代测绘技术中不可或缺的一部分。
它对地理数据的采集、存储、管理和分析起到了重要的作用。
本文将对测绘技术中的地理信息系统数据管理进行探讨。
一、地理信息系统的定义与作用地理信息系统是一种集数据采集、存储、处理、分析和展示于一体的系统。
它可以将地理空间数据与属性数据相结合，帮助我们更好地理解和解读地理现象。
地理信息系统在城市规划、土地管理、环境保护、农业等领域发挥着重要的作用。
二、地理信息系统数据的分类地理信息系统数据可以分为图形数据和属性数据两大类。
图形数据主要包括地图、遥感影像等空间数据，而属性数据则涵盖各种统计数据、文字描述等非空间数据。
这两类数据相结合，为地理信息系统提供了全面完整的信息。
三、地理信息系统数据的采集在地理信息系统数据管理中，数据的采集是首要的环节。
采集方式包括地面调查、航空摄影、卫星遥感等。
其中，遥感技术的发展使得大范围、高精度的地理信息数据的采集变得更加容易和高效。
四、地理信息系统数据的存储与管理地理信息系统数据的存储与管理是保证数据有效性和可靠性的重要手段。
传统的地理信息系统数据管理主要依靠桌面式数据库系统，如Oracle、SQL Server等。
随着互联网技术的发展，云计算、大数据等新技术也逐渐应用于地理信息系统数据管理中。
五、地理信息系统数据的处理与分析数据处理与分析是地理信息系统数据管理的核心环节。
通过数据处理与分析，可以从大量的地理信息数据中提取有用的信息和规律，并帮助决策者做出科学合理的决策。
常用的数据处理与分析方法包括空间插值、空间分析、路径分析等。
六、地理信息系统数据的应用地理信息系统数据的应用范围非常广泛。
它在城市规划中可以用于土地利用规划、交通规划与管理等；在环境保护中可以用于资源调查、生态环境监测等；在农业中可以用于农田管理、气候监测等。
如何进行地理信息系统的数据管理与分析
如何进行地理信息系统的数据管理与分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于计算机软件和硬件的地理空间数据管理与分析工具，广泛应用于城市规划、环境监测、农业管理等领域。
本文将探讨如何进行地理信息系统的数据管理与分析，以帮助读者更好地应用GIS技术。
一、数据采集与整理地理信息系统的数据管理与分析首先要进行数据采集与整理。
数据采集可以通过卫星遥感、GPS定位、地图测量等方式获取。
采集到的数据可能涉及地形、气候、土壤、人口等各种要素，需要根据具体需求进行整理和分类。
数据整理的过程中，需要注意数据的一致性和准确性，删除多余的数据，并进行必要的数据转换，确保数据的合理性。
二、数据库设计与管理地理信息系统的数据管理依托于数据库的设计与管理。
数据库设计需要根据实际需求，确定数据库的结构和关系。
数据表的建立要合理安排字段，表之间的关系需要进行逻辑建模。
同时，为了提高查询效率，还需要对数据库进行索引和优化。
数据管理的过程中，要定期备份和维护数据库，防止数据丢失和损坏。
三、空间数据分析地理信息系统最重要的功能之一是空间数据分析。
空间数据分析可以通过空间查询、空间叠加、空间插值等方法进行。
例如，通过查询特定区域内的数据，可以了解该区域的地理特征和变化趋势；通过叠加不同数据层，可以分析地理现象之间的关系；通过空间插值，则可以根据稀疏的采样数据得出整个区域的连续分布图。
四、空间统计分析除了空间数据分析，地理信息系统还可以进行空间统计分析。
空间统计分析可以通过地理加权回归、空间自相关等方法进行。
地理加权回归可以考虑空间因素对变量之间关系的影响，对传统的回归分析进行改进。
空间自相关则可以量化地理现象之间的相似性和相关性，找出空间集聚和异质的模式。
五、地图制作与可视化地理信息系统的另一个重要功能是地图制作与可视化。
制作地图可以通过地图编辑和设置符号、标注等方式进行。
通过地图的制作和可视化，可以更直观地展示地理现象和空间模式，帮助人们更好地理解和分析地理数据。
如何进行地理信息系统数据管理
如何进行地理信息系统数据管理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
GIS通过收集、存储、处理和显示地理数据，为人们提供了丰富的地理信息。
然而，随着数据量的不断增加和数据种类的日益复杂，如何进行有效的GIS数据管理成为一个迫切的问题。
本文将探讨如何进行地理信息系统数据管理，并提供一些有用的技巧和指导。
1. 数据采集和录入数据采集是GIS数据管理的第一步。
采集数据的方法多种多样，可以是现场测量、遥感影像解译、GPS定位等。
为了确保数据准确性和一致性，应制定采集标准和流程，并培训采集人员。
数据采集完成后，需要将数据录入到数据库中。
录入过程应严格按照预先定义的数据结构和字段，确保数据的一致性和完整性。
2. 数据质量管理GIS数据的质量管理是数据管理的核心任务之一。
数据质量的好坏直接关系到后续分析和决策的准确性。
为了确保数据质量，可以采取以下措施：- 进行数据清理和校验：检查数据是否存在重复、错误、缺失或不一致等问题，及时进行修复和完善。
- 定期更新数据：GIS数据是动态的，需要定期更新以保持数据的时效性。
- 数据版本管理：对于频繁变动的数据，应建立版本管理机制，记录每次更新的内容和时间。
- 数据安全备份：建立数据备份和恢复机制，防止数据丢失或损坏。
3. 数据标准化数据标准化是确保GIS数据一致性和互操作性的关键。
标准化包括数据命名规范、数据格式规范、数据编码规范等。
制定合适的数据标准可以有效地提高数据的可管理性和可维护性，并方便数据的共享和交流。
4. 数据分类和分类管理为了更好地管理大量的GIS数据，对数据进行分类和分类管理是必不可少的。
数据分类可以根据空间位置、属性特征、数据类型等进行。
分类管理可以通过建立数据目录、元数据库和关系库来实现。
数据目录记录了每个数据集的基本属性和位置信息；元数据库记录了数据的详细描述、质量信息和使用方式；关系库则通过建立数据之间的关联关系，提供了更高效的数据查询和分析功能。
第五章 GIS的数据处理
图形显示输出
光滑
数据压缩 数据存储
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
一、数据压缩
1、 Douglas—Peucker
它考虑整条线或特定线段的特征。 ①将一条曲线首末点虚连成一条直线，求出其 余各点到该直线的距离（L）； ②选垂距最大者与规定的临界值（d）相比较， 若大于临界值，则离该直线距离最大的点保留， 否则将直线两端间各点全部舍去； ③针对新生成的曲线再按①②两步进行处理。
二、地图投影变换
2、反解变换法
即由一种投影的坐标反解出地理坐 标，然后将地理坐标代入另一种投影的 坐标公式中，从而实现由一种投影的坐 标到另一种投影坐标的变换。
二、地图投影变换
3、数值变换法
如果原投影点的坐标解析式不知道， 或不易求出两投影之间坐标的直接关 系，可以采用数值变换法来建立两投 影间的变换关系式。 根据两种投影在变换区内的若干同 名数字化点（对同一点在两种投影中 均已知其坐标的点），采用待定系数 法、插值法、有限差分法或多项式逼 近的方法等，实现由一种投影的坐标 到另一种投影坐标的变换。
一、编辑操作
2、结点的编辑 1）结点吻合(Snap)
结点吻合或称结点匹配、结点咬合，结点附和，共 有四种方法进行编辑。 A、结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点；
B、鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形， 落入该矩形内的结点坐标通过求它 们的中间坐标匹配成一致；
C、求交点，求两条线的交点或其延长线的交点， 作为吻合的结点；
一、编辑操作 图形编辑 结点的编辑 数据检查与清理 撤销与恢复编辑
一、编辑操作
1、图形编辑
用鼠标增加一个点、线、面实体 用鼠标删除一个点、线、面实体 用鼠标移动一个点、线、面实体 用鼠标旋转一个点、线、面实体
MAPGIS数据库管理
打开在图形编辑子系统中所 创建的裁剪框。 在裁剪窗口中用输入点的方法创建裁剪框
在裁剪窗口中用键盘输入的方法创建裁剪框
创建裁剪框的方法
2、定义裁剪工程
在定义好裁剪框后，就可以定义裁剪工程。裁剪工程定义完毕，就可以开始裁剪。 也就是说，裁剪是根据当前的裁剪工程进行的。
“新建”根据当前裁剪框和装入的文件， 建立新的裁剪工程，然后进入裁剪工程 编辑状态。 “打开”打开已存在的裁剪工程文件， 并把新打开的文件作为当前裁剪工程。 在打开新的裁剪工程文件之前，若已存 在当前裁剪工程，则先关闭当前裁剪工 程，再打开新的裁剪工程文件。 “关闭”关闭当前裁剪工程文件。 “保存”将当前裁剪工程的内容保存 到磁盘文件。 “另存”将当前裁剪工程的内容保存 到指定的文件。 “修改”修改编辑当前裁剪工程。 “裁剪”根据当前裁剪工程进行裁剪， 在裁剪之前，先检查裁剪工程的内容是 否齐全，若不齐全，则进入编辑状态。 否则直接进行裁剪。
用于选择需要导出的字段。注意： 泛蓝的为导出字段，泛白为不导出 字段
用于选择要导出的数据库类型
在不同的数据库中，该名称有 不同的定义 数据导出对话框
EXCEL选择对话框
选择EXCEL文件
大家注意，这就是导出 到EXCEL中的效果。
好，下面咱们来一起看看如何将外部数据导入 到MapGIS的属性数据库中。 这是一个互逆的过程
性五种。
二、基本功能和操作
1、 文件菜单 “文件”项功能菜单主要是对单一文件和工程的打开,保存,另存,以及关闭。如图6-1所示： (1)“新建工程” 是新建一个MAPGIS工程。 (2)“装入工程” 是装入一个MAPGIS工程,并显示。 (3)“装点（线,区,网,表）文件” 是将点（线,区,网,表）文件装入到 工作区中,并显示。 (4)“保存工程” 是保存当前活动的工程和该工程里打开的工作区。 “关闭工程” 是关闭当前活动的工程和该工程里打开的工作区 提示:（4）和（5）功能菜单在当前活动的是工程时才会出现。 (5)“保存文件” 是将当前活动的工作区中的内容存到文件。 (6)“另存文件” 是将当前活动的工作区中的内容存到另一个文件。 (7)“关闭文件” 是将当前活动的工作区关闭，系统释放相关内存和 句柄。 (8)”导入、导出、成批导入、成批导出”主要用于与外部数据库的 连接。 提示:（6）,（7)功能菜单在当前活动的是文件时才会出现。 “退出”是结束系统的运行，系统将关闭所有工作区。
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数据来源
数据来源可以大致分为原始数据或处理 加工后的数据，又可将数据源分为非电 子数据和电子数据两类。
数据种类
1、基础制图数据 基础制图数据包括地形数据和人文景观数据。 1）图形结构 2）拓扑结构格式 2、自然资源数据 3、调查统计数据 4、数字高程数据 获取和存贮高程数据的方法有4种基本方法：规则格网 法、离散等高线法、断面量测法和不规则三角网法。 5、法律文档数据 6、已有系统数据
遥感数据
遥感数据有下列优点： 1）增大了观测范围。 2）能够提供大范围的瞬间静态图象。 3 ）能够进行大面积重复性观测，即使是人类 难以到达的偏远地区也能够做到这一点。 4）大大加宽了人眼所能观察的光谱范围。 5）空间详细程度高。
遥感图象的空间分辩率
名义分辩率 =图象某行对应于地面的实际距离 / 该行的象元素 雷达是一种自身发射电磁能又回收这种能量的 主动式系统，它又分为真实孔径雷达和合成孔 径雷达。 雷达图象有两种分辩率：一种是由其发送信号 脉冲持续的时间和信号传播方向与地面的夹角 决定的，称为距离分辩率。另一种分辩率是由 雷达波束的宽度和地物离飞行底线的距离决定 的，而波束宽度又与雷达波长成正比，与天线 的长度成反比，这种分辩率被称为方位分辩率。
地图
地图一般分为普通地图和专题地图。 普通地图是一般性的参考图，它主要用来表达六方面内容；居民 地、道路、行政边界、地形、及地表覆盖、水系和典型目标物。 常见的专题地图： 天气预测图——以天气类型、温度和降水空间分存为主的地图； 旅游图——以介绍旅游景点位置和交通状况为主的地图； 交通图——以介绍街区和公共交通状况为主的地图； 地铁线路图——反映地铁站点位置、路径、中转位置等为主的地 图； 地势图——以反映地形起伏和山脉高程为主的地图； 反映自然条件的专题地图有；地质图、土壤图、气候图、植被图、 太阳能分布图、风能分布图、洋流图、潮汐图等； 反映经济状况的专题图：交通图、工业图、农业图、商业图、贸 易图、水利图、电力图、渔业图、林业图、牧业图等。
第五讲 地理信息系统的数据
程承旗
北京大学遥感与地理信息系统所
地理信息系统的数据
地理信息系统的一个重要部分就是数据。 数据类型 : 在开发一个特定的 GIS 时，要根据应 用需求确定对各类数据的要求。 数据获取:随着GIS产业化的深入发展，越来越 多的数据资料被不同数据生产部门数字化 数据质量:数据质量是指数据适用于不同应用的 能力。
地图制图工作要点
取舍；它实际上贯穿于整个制图过程中。 分类；指的是将同样的或类似的制图对象划入一组。 简化：实际上，取舍、分类和符号化都是为了简化细节，但简化 还有其它形式。 符号化：由于不可能将所有制图对象的实际形状按比例缩小到地 图上，所以地图上要用符号。符号又分为两类：抽象符号或象形 符号。 地图综合分为两部分；图形综合和制图内容综合。 1）图形综合 对点状、线状、面状符号的综合需要不同的方法。 2）内容综合 内容综合有两个方面：取舍和分类。
如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量、土地酸碱度、 土地覆盖类型、人口密度、交通流量、空气污染程度 等
时间特征
空间数据总是在某一特定时间或时间段 内采集得到或计算产生的
数据的测量尺度
对特定现象的测量就是根据一定的标准对其赋 值或打分。 命名式的测量尺度也称作类型测量尺度，只对 特定现象进行标识，赋予一定的数值或符号而 不定量描述。 次序测量尺度是基于对现象进行排序来标识的。 比例测量尺度的测量值指那些有真零值而且测 量单位的间隔是相等的数据
数据特点
扫描式传感器所获图象 侧视雷达图象 常的卫星数据 目前世界上常用的卫星数据仍是美国的陆地卫 星（ Landsat）专题制图仪（ ThematicMapper， TM ） 、 诺 阿 气 象 卫 星 的 甚 高 分 辩 率 辐 射 仪 （NOAA-AVHRR）和法国SPOT卫星的较高分 辩 率 传 感 器 （ HRV ） 数 据 及 美 国 的 SPACEIMAGING 的 IKNOS 高分辨率卫星数据。
地图符号
地图制作过程和地图综合
地图的制作与 GIS 开发过程有许多相似之处，大致可分 下列步骤： 1）调查分析地图用户的要求； 2）确定制图目标，确定比例尺、投影、内容、设计符号、 编制地图规范； 3）收集数据、野外测量、象片判读、问卷调查等； 4）对数据进行鉴别、分析处理； 5）转绘数据到基础底图上； 6）进行地图综合，先选样区试验再对整个制图区域进行 综合； 7）进行地图清绘； 8）检查质量，检验精度等； 9）修改后制版印刷。
全球定位系统
全球定位系统 卫星如何测距？ GPS接收机如何与卫星同步产生伪码？ GPS的误差与微分纠正 GPS系统:美国NAVSTAR GPS
TRANSIT 俄国GLONASS 欧空局GEOSTAR
R-=c
航空象片
航空摄影胶片的特性 航空摄影 垂直摄影象片的几何性质 立体象对上测量高度并建立地面坐标系 1）航空象片相对定向，建立航空象片坐标系 2）测量象点视差计算象点高度 3）建立地面坐标系 航空象片坐标向通用的地图投影坐标系的转换 正射影象 航测数字景象目前可以有两种方式获得： 一是用高精度扫描仪对航空象片扫描得到数字影象；二是用数字 摄影机直接得到数字影象
空间特征
——空间特征指空间物体的位置、形状 和大小等几何特征，以及与相邻物体的 拓扑关系
人类对空间目标的定位一般不是通过记忆其空间坐标， 而是确定某一目标与其他更熟悉的目标间的空间位置 关系，而这种关系往往也是拓扑关系。
专题特征
专题特征指的是除了时间和空间特征以 外的空间现象的其他特征。
一、数据类型
确定GIS数据需求
寻找数据源
有无所需的数据内容 大地测量控制 地籍测量 航空测量 遥感室外调查（土壤、植被、交通等） 定点观察（地球物理、气象、水文、生态等） 地形图 人口普查 工业/经济调查 基础设施 （通讯、电力、运输、医疗、教育等）
空间数据的基本特征来自空间数据描述的是现实世界各种现象的 三大基本特征：空间、时间和专题属性。