第三章空间数据采集和质量控制
空间数据质量控制方法与精度评估体系构建
空间数据质量控制方法与精度评估体系构建引言：在当今数字时代，空间数据已经成为决策与规划的重要基础，无论是城市规划、环境保护还是灾害管理，都离不开准确可靠的空间数据。
然而，由于空间数据的获取和整合过程中存在一系列问题，如数据源的不一致性、传感器误差以及算法引入的错误，导致了空间数据的质量问题。
本文将探讨空间数据的质量控制方法和精度评估体系的构建，希望能够提供一些有益的思路和方法。
一、空间数据的质量控制方法1. 数据源管理与一致性验证空间数据的质量首先受制于数据源的质量，因此在数据采集和整合过程中，必须对数据源进行管理和验证。
首先，需要建立数据源的元数据管理系统，包括描述数据的属性、格式、坐标系统等信息，以确保后续的数据整合和分析能够正确进行。
其次，需要进行数据的一致性验证，通过比对不同数据源的同一位置的数据，判断其一致性并进行数据修正。
这有助于消除数据源之间的不一致性，提高数据的准确性。
2. 数据清洗与处理空间数据中常常存在各种噪声和异常值，如野值、漏洞等，这些都会对数据的准确性和可信度造成影响。
因此，在进行数据分析和应用之前，需要对数据进行清洗和处理。
数据清洗可以通过各种算法和方法实现，如聚类分析、插值算法等。
此外，还需要进行异常检测和修正，对异常值进行排查和修复。
通过数据清洗和处理，可以提高数据的质量和可用性。
3. 精度改进与校正空间数据的精度是衡量数据质量的重要指标之一。
为了提高数据的精度，可以采用多种方法进行改进和校正。
例如，通过引入更精确的传感器设备和测量技术，可以提高数据的采样精度和分辨率。
另外，还可以通过数据融合和模型校正来增强数据的精度。
数据融合可以将多个数据源的信息进行整合和组合，从而提高数据的精度和完整性。
模型校正是在采集数据时，通过建立空间数据模型，对数据进行校正和修正，从而提高数据的准确性。
4. 数据验证与反馈机制为了保证数据质量的长久稳定，需要建立完善的数据验证和反馈机制。
地理信息系统概论-第三章
2024/7/17
22
高斯-克吕格投影的特点：
① 中央经线上没有任何变形，满足中央经线投影后保持长度 不变的条件；
② 除中央经线上的长度比为1外，其他任何点上长度比均大 于1；
③ 在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，最大值位 于投影带的边缘；
④ 在同一条经线上，纬度越低，变形越大，变形最大值位于 赤道上。
局部比例尺： 由于投影中必定存在某种变形，地图仅能在某些点或线上保 持比例尺，其余位置的比例尺都与主比例尺不相同，即大于 或小于主比例尺。这个比例尺被称为局部比例尺。
一般地图上注明的比例尺是主比例尺，而对用于测量长度的
地图要采用一定的方式设法表示出该图的局部比例尺。这就
是在大区域小比例尺地图（小于1:1 000 000）上常见的图解
地形图上公里网横坐标前2位就是带号， 例如：1∶5万地形图上的坐标为（18576000， 293300），其中18即为带号。
2024/7/17
24
当地中央经线经度的计算
六度带中央经线经度的计算： 当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°， 例如：地形图上的横坐标为18576000，其所处的六度带的中 央经线经度为：6°×18－3°＝105°。
2、建立地图投影的目的： 采用某种数学法则，使空间信息在地球表面上的位置和地 图平面位置一一对应起来，以满足地图制图的要求。
2024/7/17
9
理解地图投影如何改变空间属性的一种简便方法：
观察光穿过地球投射到表面（称为投影曲面）上。 想像一下，地球表面是透明的，其上绘有经纬网。用一 张纸包裹地球。位于地心处的光会将经纬网投影到一张纸上 。现在，可以展开这张纸并将其铺平。纸张上的经纬网形状 与地球上的形状不同。 地图投影使经纬网发生了变形。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第3章 空间数据的采集与组织解析
图3.1 新建sharpfile菜单操作
图3.2 新建sharpfile要素选择设定操作
在Spatial Reference属性对 话框中，通过Select按钮、Import 按钮或New按钮定义Shapefile的坐 标系统。
第三章 空间数据的采集与组织
主要内容
• • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 Shapefile文件的创建 Coverage文件创建 Geodatabase数据库创建 数据编辑
3.1 Shapefile文件的创建
3.1.1 创建新的Shapefile和dBASE表
1.创建新的Shapefile
图3.3 定义sharpfile的坐标系统
2.创建新的dBASE表
在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建dBASE表 的文件夹，单击New，再单击dBASE表，为其输入一个名称， 并按回车键。
3.1.2 添加或删除属性
在ArcCatalog中，可通过添加、删除属性项来修改 Shapefile和dBASE的结构。 在Shapefile Properties对话框中的Fields标签中添 加属性项。 删除属性项，只需选中需删除的属性项，在键盘上按 Delete键，即可。
图3.7 新建Coverage操作
2. 创建新的INFO表
在Define INFO Table对话框中输入新表的名 字 、选择数据类型等。
图3.8 新建INFO表操作
3.2.2 建立拓扑
在ArcCatalog目录树中， 右键单击需要建立拓扑关系 的Coverage，单击 Properties命令，打开 Coverage Properties对话框 （ General选项卡），在 Feature classes中，选择需 要建立拓扑关系的地理要素 类。
地理信息系统
1 地理信息系统：由计算机硬件软件和不同方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集管理处理分析建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
2 WEBGIS：（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器（browser），WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器（Editor）,WEB-GIS信息代理(imformation agent)。
3 拓扑关系：地理图形要素之间的各种关联、邻接以及包含等空间关系的总和就是拓扑关系。
图形保持连续状态下变形但是图形关系不变的性质4 矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构，采用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合来描述地理空间的实体的一种数据组织方式5 栅格数据结构：基于栅格模型的数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。
6 数据模型：对客观事物及其联系的逻辑组织描述。
数据模型（Data Model）是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式框架。
数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。
数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。
7 关系数据模型：一种数学化模型，它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表中的元素这种表称为关系，关系的集合构成关系模型8 面向对象数据模型9地理实体、空间实体：地理实体是地理数据库中的实体，是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。
空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型10地理编码: 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。
数字高程模型第三章DEM数据获取方法
扫描与矢量化：黑色或彩色扫描，扫描参数根据图件信息量、线划密度、质量等因素调节，一般分辨率不小于300dpi。扫描后进行矢量化。 数据分层：主要用于DEM的层有地形信息层、水系层、推测区域、辅助高程层、公里网层等。
2.摄影测量数据采集方法 1〕摄影测量的根本原理：利用在不同地方获取的具有一定重叠度的同一景物的两张影像，在室内建立立体模型，对其进行三维量测。 2〕摄影测量的信息获取方式 航空/航天摄影测量：飞行器上搭载摄影测量设备〔传感器〕，垂直摄影方式获得数据。 地面摄影测量：采用倾斜摄影或交向摄影方式获取数据。
基于不同观点的采样 1.统计学观点：DEM外表可以看作是点的特定集合〔采样空间〕有随机采样和系统采样两种方法。因此，对特定集合的研究可以转化为对采样数据的研究。 随机采样：对各采样点以一定概率进行选择，各点被选中的概率各不相同〔假设概率相同那么为简单随机采样〕。 系统采样：也称规那么采样，以预先设定的方式确定采样点，各采样点被选取得概率为100%。
5 . 地貌单元类型 不同的地貌类型划分对DEM数据采集有一定的指导意义，如黄土地貌破碎，要分布较的采样点，而平原地区高程数据的精度要求比较高〔对坡向、流域网络影响比其他地区要大〕。
采样数据的属性 采样：确定在何处需要量测点的过程，这个过程由三个参数决定：点的分布、点的密度和点的精度。 1.采样数据的分布：由数据位置和结构来确定，指数据点的分布形态。 位置由地理坐标系统中经纬度或格网坐标系统中坐标决定。 结构〔分布〕的形式很多，因地形特征、设备、应用的不同而不同。 结构〔或分布〕的类别之间没有明显的界线和标准，实际采样时相互之间很多时候是重叠的。
5.选择性采样：根据地形特征进行选择性采样，沿山脊线、山谷线、断裂线、离散特征点〔山顶点〕等。 优点是只需以少量的点便能使其所代表的地面具有足够的可信度。 6.混合采样：将选择性采样与规那么格网采样相结合或者是选择性采样与渐进采样相结合的方法。
如何进行空间数据的质量控制
如何进行空间数据的质量控制空间数据的质量控制是现代社会中不可或缺的一个环节。
随着科技的不断发展和应用，我们越来越依赖于精确、可靠的空间数据来进行各种决策和规划。
而空间数据的质量控制涉及到多个方面，包括采集、处理、分析和应用等。
下面将从不同的角度探讨如何进行空间数据的质量控制。
首先，空间数据的采集是质量控制的第一步。
在采集过程中，要考虑多种因素对数据质量的影响，如传感器精度、数据完整性和采样密度等。
传感器精度是指采集设备的精确度，它直接影响到数据的准确性。
如果传感器精度较低，那么采集到的数据就可能存在一定的偏差，进而影响后续分析和应用的结果。
因此，在采集过程中要选择合适的设备，确保传感器的精度能够满足需求。
另外，数据完整性也是非常重要的一个因素。
所谓数据完整性，是指采集到的数据是否涵盖了所研究区域的全部信息。
如果数据不完整，就会导致分析结果的偏差。
因此，在采集过程中要注意确保数据的完整性，可以采用采样点的交叉验证或者遥感图像的覆盖率来评估数据的完整性。
除了采集过程，空间数据的处理也是质量控制的关键环节。
在数据处理过程中，要注意数据的精度保持和去噪。
精度保持是指在数据处理过程中尽量减小数据质量的丢失，保持数据的准确性。
而去噪则是指去除数据中由于环境和传感器等原因引起的噪声和异常值。
这些噪声和异常值可能会对分析和应用结果造成较大的影响，因此需要采用适当的方法进行去除。
另外，空间数据的分析也是质量控制的重要环节。
在数据分析过程中，需要注意数据的合理性和一致性。
数据的合理性是指分析结果是否符合现实情况，在进行分析时需要根据实际情况进行合理的假设和推断。
而数据的一致性是指同一数据的不同分析结果是否一致，需要进行交叉验证和比较来确保数据分析的一致性。
同时，在数据分析过程中要充分利用专业知识和科学方法，确保分析结果的可信度和可靠性。
最后，空间数据的应用也需要进行质量控制。
在数据应用过程中，要注意数据的可重复性和可追溯性。
地理信息技术专业中的空间数据质量控制方法介绍
地理信息技术专业中的空间数据质量控制方法介绍在地理信息技术专业中，空间数据质量控制是一个非常重要的环节。
保证空间数据的准确性和可靠性对于地理信息系统的应用具有至关重要的意义。
本文将介绍几种常见的空间数据质量控制方法，包括数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
一、数据采集数据采集是空间数据质量控制的第一步，其目的是获取准确的原始数据。
在进行数据采集时，应该注意以下几个方面：1.选择合适的数据采集设备和技术。
根据采集任务的特点，选择合适的设备和技术进行数据采集，如GPS定位、遥感影像采集等。
2.确保数据采集设备的准确性和稳定性。
校准仪器，及时进行设备维护，以保证采集的数据准确无误。
3.制定数据采集规范和操作流程。
建立标准的采集规范和操作流程，对数据采集人员进行培训和指导，以确保数据采集的一致性和准确性。
二、数据处理数据处理是对采集到的原始数据进行整理、清洗和转换的过程，其目的是消除数据中的误差和噪声，提高数据的质量。
在进行数据处理时，应该注意以下几个方面：1.数据清洗。
通过对数据进行筛选、去重、去噪等操作，消除数据中的错误和冗余部分。
2.数据配准和校正。
对不同数据源的数据进行配准和校正，使其在空间位置上达到一致，提高数据的精度和准确性。
3.数据转换和投影。
根据实际需求，将数据转换为统一的坐标系统和数据格式，以便于后续的分析和应用。
三、数据验证数据验证是对处理后的数据进行质量评估和验证的过程，其目的是确保数据的可信度和有效性。
在进行数据验证时，应该注意以下几个方面：1.数据一致性检查。
对数据进行一致性检查，包括数据的拓扑关系、属性信息等，以确保数据的完整性和一致性。
2.数据精度评估。
通过与实地调查、高精度数据或其他可靠数据源的对比，评估数据的精度和准确性。
3.数据质量报告。
生成数据质量报告，对数据进行全面的质量评估和分析，并提出质量改进的建议。
综上所述，地理信息技术专业中的空间数据质量控制是一个关键的环节，涉及数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
地理信息系统教程(考试重点)
地理信息系统教程第一章绪论1．信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。
具有采集、管理、分析和表达数据的能力。
2．地理信息系统：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题3．GIS与IS之间的区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体。
4．GIS系统五个基本组成部分：⑴硬件系统，各种设备-物质基础；⑵软件系统，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；⑶数据，系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础；⑷应用人员，GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；⑸应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在5．地理信息系统基本功能：⑴数据采集与编辑；⑵数据存储与管理；⑶数据处理和变换；⑷空间分析和统计；⑸产品制作与显示；⑹二次开发和编程6．地理信息系统应用功能：资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库1．地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。
2．地理实体的特征：⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性；⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系；⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化3．地理实体数据的类型：⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据；⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据；⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4．点：有特定位置；线：具有相同属性的点的轨迹，由一系列的有序坐标表示；面：对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。
由封闭曲线加内点来表示；体：用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性5．空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
《地理信息系统》课程教学大纲
《地理信息系统》课程教学大纲课程编号：031301009课程名称：地理信息系统英文名称： Geographical Information System课程性质：专业课程总学时：54学分：3适用对象：地理科学专业四年制本科生先修课程：地图学；遥感；计算机语言；数据库管理；一、编写说明（一）本课程的性质、地位和作用《地理信息系统》是高校地理专业的必修课，它是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉学科，GIS已成为现代地学研究的强有力的技术工具，代表着地理学发展的一个重要方向，GIS技术的不断发展和日趋成熟，在社会上将会得到广泛应用，它对地理学的振兴有重要意义。
本课程的任务是让学生掌握地理信息系统的基本理论，空间数据的处理和分析方法，培养学生地理信息系统技术的初步应用能力。
（二）教学基本要求1.了解地理信息系统的基本概念、构成、功能及其发展趋势。
2.理解地理空间（图形）数据的特征及其计算机表示方法，空间数据的处理方法。
3.掌握空间数据库的基本理论。
4.掌握空间分析的原理与方法。
5.掌握常用地学分析模型的建立以及地理信息系统开发与设计方法。
6.理解并掌握地理信息系统产品的输出与设计。
（三）课程教学方法和手段1. 地理信息系统是一门应用性和实践性都很强的专业课，因此本课程以讲授与上机实践相结方式合授课，尽可能有准备、有针对性的开展符合教学特点的多媒体教学。
2. 正确处理知识传授和训练的关系，尽量作到精讲多练，以便让学生能有更多的时间上机练习和操作。
3.有计划、有目的地开展教学讨论活动，同时，让有兴趣的同学参与教师的相关科研项目和活动。
（四）实践环节1.实验（上机操作）2.主要内容与要求：包括手扶数字化仪的使用、图形屏幕数字化与编辑、空间数据库组织、建立及数据分析、地理信息输出-辅助制图等。
3.学时分配：12学时（五）教学时数分配表（六）本课程与其它课程的联系地理信息系统，是六十年代开始迅速发展起来的地理学研究的新技术，是多种学科交叉的产物。
中科院GIS考研 839地理信息系统 历年真题及答案 +陆守一笔记、课后思考题、重点总结
中科院考839《GIS》科目都有哪些研究所或学院？下属研究所（学院）考中科院大学指定的《GIS》科目：地理科学与资源研究所、东北地理与农业生态研究所、成都山地灾害与环境研究所、遥感与数字地球研究所、寒区旱区环境与工程研究所、资源与环境学院、新疆生态与地理研究所、广州地球化学研究所。
版块一中科院2012-2015年初试真题《地理信息系统》答案详解答案参考书：《地理信息系统》，陆守一，高等教育出版社；《地理信息系统导论》，陈健飞编译，科学出版社，第五版；《地理信息系统：原理、方法和应用》，2005版，邬伦，科学出版社；《地理信息系统教程》2007版，汤国安，高教出版社；《地理信息系统》2000版，汤国安，科学出版社；《地理信息系统导论》，陈述彭，科学出版社；《地理信息系统概论》，黄杏元，高教出版社。
说明：1、在本部分只给出了最近四年的试题解析。
以前年份的题目，由于不是中科院通用考试科目，已经没有了意义。
2、关于名词解释对于这种基本概念，最好是能直接回答定义。
但如果无法确切的知道其定义，比如书本上没有确切的或者是自己记不全了，可以按自己的理解来答。
对于一些新型的概念，可以分解回答，先回答自己熟悉的部分，再补充其他内容，也可以举出具体的例子。
具体思路按照：概念、原理、作用、意义等几个方面回答即可。
虽然考试无内容长度的要求，但名解这块，也别回答的太过于简单，最少三行吧，合适的内容限制是三到四行。
3、关于简答题、分析题简答题、分析题、论述题简单来说是要熟记答题要点，然后再对要点进行细节补充。
题目其实很多时候只是换了一个说法或出题的角度，而知识点并没变。
研究生的试题很多都没有标准答案，需要的是考生自己的理解。
不过要注意两点，一是简答题，要注意简答二字，做到简明和逻辑清晰；论述题要做到全面、详尽和逻辑性。
二是要注意专业术语的应用，尽量避免完全用白话表达自己意思。
下述答案仅供参考。
地学考研中心【展示细节1】：标注了答案来源和页码，清晰明了一、名词解释1、大地基准【参考答案来源】：陈健飞《地理信息系统导论》第二章，第一节，P21。
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。
第三章 空间数据采集与处理练习
一、单选题1、对于离散空间最佳的内插方法是：A．整体内插法 B．局部内插法C．移动拟合法 D．邻近元法2、下列能进行地图数字化的设备是：A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机 D.硬盘3、有关数据处理的叙述错误的是：A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理4、邻近元法是：A.离散空间数据内插的方法B.连续空间内插的方法C.生成DEM的一种方法D.生成DTM的一种方法5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是：A.邻近元法B.整体拟合技术C.局部拟合技术D.移动拟合法6、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入：A.属性数据B.地图数据C.影象数据 D.DTM数据7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行：A.数据编辑B.数据变换C.数据更新 D.数据匹配8、下列属于地图投影变换方法的是：A.正解变换B.平移变换C.空间变换 D.旋转变换9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是：A.压缩软件B.消冗处理C.特征点筛选法 D.压缩编码技术10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。
A. 空间位置、专题特征、时间B. 空间位置、专题特征、属性C. 空间特点、变化趋势、属性D. 空间特点、变化趋势、时间11、以下哪种不属于数据采集的方式：A. 手工方式B.扫描方式C.投影方式 D.数据通讯方式12、以下不属于地图投影变换方法的是：A. 正解变换B.平移变换C.数值变换 D.反解变换13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C.数据层元数据D. 应用层元数据14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C. 说明元数据D. 分类元数据15、以下不属于遥感数据误差的是：A. 数字化误差B.数据预处理误差C. 数据转换误差D. 人工判读误差二、填空题1、数据处理涉及的内容很广泛，主要取决于和，一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。
空间数据采集和质量控制培训课件(ppt 61页)
普通地图可用胶带纸固定在操作平 台上，当标示器放到操作平台上时， 由于电磁感应，标示器在图上的相 对位置就会转变成电信号。靠预先 设计好的软件，传输给计算机的电 信号可以光标的形式显示在图形显 示器上，操作者按动标示器上的按 钮，坐标数据就记录在计算机中。
15.01.2020
16
空间数据的输入
2、手扶跟踪数字化输入
图 （ 资 料 来 自 于 国 家 基 础 地 理 信 息
15.01.2020
6
专题地图
15.01.2020
7
专题图
15.01.2020
8
专题图
15.01.2020
9
GIS的数据来源
遥感数据：为地理信息系统的重要信息 源。从卫星或飞机上获取的图像信息主要 有胶片和数字磁带两种记录形式。
胶片是一种模拟信号，必需通过A/D转换装置 将模拟量转换成数字量后，才能送入计算机内进 行存贮和分析。
15.01.2020
32
地理实体分类与数据编码
地理实体的分类
地理实体：地理数据库中的实体，是一种 在现实世界中不能再划分为同类现象的现 象。
地理目标：实体在地理数据库中的表示。 地理目标的表示方法随比例尺、目的等情 况的变化而变化。
15.01.2020
33
地理实体与地理目标的类型
地理实体
气温监测图
15.01.2020
11
GIS的数据来源
文字报告：文字说明资料是地理信息系统 建立的主要依据，必需认真加以研究，准 确送入计算机系统，使搜集资料更加系统 化。通过文字报告还可以用来研究各种类 型地理信息的权势性、可靠程度和内容的 完整性，以便决定地理信息的分类和使用。
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。
n
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）
第三章空间数据采集与处理练习资料
第三章空间数据采集与处理练习资料一、单选题1、对于离散空间最佳的内插方法是：A．整体内插法 B．局部内插法C．移动拟合法 D．邻近元法2、下列能进行地图数字化的设备是：A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机 D.硬盘3、有关数据处理的叙述错误的是：A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理4、邻近元法是：A.离散空间数据内插的方法B.连续空间内插的方法C.生成DEM的一种方法D.生成DTM的一种方法5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是：A.邻近元法B.整体拟合技术C.局部拟合技术D.移动拟合法6、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入：A.属性数据B.地图数据C.影象数据 D.DTM数据7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行：A.数据编辑B.数据变换C.数据更新 D.数据匹配8、下列属于地图投影变换方法的是：A.正解变换B.平移变换C.空间变换 D.旋转变换9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是：A.压缩软件B.消冗处理C.特征点筛选法 D.压缩编码技术10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。
A. 空间位置、专题特征、时间B. 空间位置、专题特征、属性C. 空间特点、变化趋势、属性D. 空间特点、变化趋势、时间11、以下哪种不属于数据采集的方式：A. 手工方式B.扫描方式C.投影方式 D.数据通讯方式12、以下不属于地图投影变换方法的是：A. 正解变换B.平移变换C.数值变换 D.反解变换13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C.数据层元数据D. 应用层元数据14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是：A. 实体元数据B.属性元数据C. 说明元数据D. 分类元数据15、以下不属于遥感数据误差的是：A. 数字化误差B.数据预处理误差C. 数据转换误差D. 人工判读误差二、填空题1、数据处理涉及的内容很广泛，主要取决于和，一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 例如，表中111115322表示：常年河，通航， 河床形状为树形，主流长10公里以上，宽 25米，河流弯曲，2.5公里的弯曲，平均数 为40，弯曲的平均深度为> 50米，弯曲的 平均宽度>75米。由此可见，该种编码方法 一般具有较大的信息载量。有利于对于空 间信息的综合分析。
二 空间数据采集——属性数据的采集
• 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，通过标识码与图形数据相联系。 （ 包括各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与野 外调查的原始记录等，如人口数据、经济数据、土壤成份、 环境数据。） -----对于要输入属性库的属性数据，通过键盘直接键入或 文件、表格、数据库导入。 -----对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据， 则必须进行编码输入。
编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码的基 础。
属性数据的编码——编码原则
• 系统性和科学性：满足所涉及学科的科学分类方法，能反 映出同一类型中不同的级别特点。
• 一致性：对代码所定义的同一专业名词、术语必须是唯一 的。
• 标准化和通用性：有国家或行业标准的要按标准进行，没 有标准的必须考虑在有可能的条件下实现标准化。
• 简捷性：在满足国家标准的前提下、每一种编码应该是以 最小的数据量载负最大的信息量。
• 可扩展性：编码的设置应留有扩展的余地，避免新对象的 出现而使原编码系统失效、造成编码错乱现象。
2 编码的方法
编码的一般步骤是： （1）列出全部制图对象清单。 （2）制定对象分类，分级原则和指标将制图对象 进行分类、分级。 （3）拟定分类代码系统。 （4）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。
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6
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 主〔要河〕流∶一级 支 流∶二级
三级 四级 五级 六级 河长：一组七—级— 1公里以下
二组—— 2公里以下 三组—— 5公里以下 四组——10公里以下 五组——10公里以上
数 字 化 仪
通向计算机接口
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
1手扶跟踪数字化
• 数据采集方式
点方式 流方式
• 数字化仪的精度
时间方式 距离方式
无法及时发现错误
• 手扶数字化的缺陷
773344
773355
针针叶叶树树疏疏林林地地 阔阔叶叶树树疏疏林林地地
77333311
77333322
• 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。
标志编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
分类
1 2 3
1 2 3
1 2
1 2 3 4 5 6
1、属性数据编码
在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关 的。例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状、 色彩、尺寸等。在GIS中，通常把这部分属性数据用编码的 形式表示，并与几何数据一起管理起来。
编码：是指确定属性数据的代码的方法和过程。
代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与 处理的符号，是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。
第三章空间数据采集和质量控制
数据采集 与输入
现实世界
文字报告、 遥感图象 等
数字化仪
扫描仪
解析测图仪
键盘 等
编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等
空间数据库
一、空间数据的组织
GIS应用 大范围 地理区域
经纬度分块 矩形分块
区域分块
分层
合理组织
面向对 象组织
空间数据库
1、地理数据的分层
空间数据可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层（Coverage）。 1、空间数据分层方法： 1）专题分层
每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。如地貌层、水系层、道路 层、居民地层等。 2）时间序列分层 即把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。 专题分层 3）地面垂直高度分层 把不同高度的数据作为一个数据层。
Z 时间序列
2、空间数据 分层的目的
便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。 1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而 一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单； 2）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空 间数据进行查询即可，因而可加快查询速度； 3）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活 性； 4）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。
• 在实际工作中，也往往将以上两种编码方 法结合使用，以达到更理想的效果。
编码示例
三 空间数据采集——图形数据的采集
空间数据主要采集方法： • 手扶跟踪数字化仪采集 • 扫描跟踪数字化采集 • 摄影测量数字化采集 • 外业实地数字化采集 数字化：是将数据由模拟格式转化成数字格
式的过程。
选择采集方法的依据是如何应用图形数据，图形数据类型， 现有设备状况，现有人力，物力，财力状况等。
（5）建立代码和编码对象的对照表．这是编码最 终成果档案，是数据输人计算机进行编码的依据。
属性数据的分类编码方法
属性的科学分类体系无疑是GIS中属性编码的础。 编码方法有：层次分类编码法
多源分类编码法 • 层次分类编码法：是按照分类对象的从属和层次
关系为排列顺序的一种代码，它的优点是能明确 表示出分类对象的类别，代码结构有严格的隶属 关系
土地利用类型 7
耕地 71
园园地地 7722
林林地地 7733
牧牧草草地地 居民居民点点及及公公矿矿用用地 地交交通通用用地地 水水域域 未未利利用用地地
7744
7755
7755
7766
7777
有有林林地地 灌灌木木地地 疏疏林林地地 未未成成林林林林地地 迹迹地地
773311
773322
773333