第六章GIS的数据获取与处理

第六章GIS的数据获取与处理

第六章地理信息系统的数据采集与处理

一、空间数据集和数据源的类型

1.数据源。它是指建立地理信息系统地理数据库所需的各种数据来源，主要包括地图、遥感图像、文本数据、统计数据、测量数据、多媒体数据、现有系统数据等。它可以归纳为三个来源:原始收集数据、再生数据和交换数据。(1)地图数据

地图是地理信息系统的主要数据源，因为地图包包含丰富的内容，不仅包括实体的类别和属性，还包括实体之间的空间关系。地图数据主要通过跟踪和扫描地图获得。地图数据不仅可以进行宏观分析(小比例尺地图数据)，还可以进行微观分析(大比例尺地图数据)。使用地图数据时，应考虑地图投影引起的变形，必要时应进行投影变换或地理坐标变换。

地图数据通常使用点、线、平面和注释来表示地理实体和实体之间的关系，例如:

点-居住区、采样点、高程点、控制点等。线条-河流、道路、结构线条等。地表湖泊、海洋、植被等。注释-地名注释、立面注释等。

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地图数据主要用于生成DLG、DRG数据或数字高程模型数据。(2)遥感数据(图像数据)

遥感数据是地理信息系统的重要数据源。遥感数据包含丰富的资源和环境信息。在地理信息系统的支持下，可以结合地质、地球物理、地

球化学、地球生物、军事等信息进行综合分析。遥感数据是一个大面积、动态、近实时的数据源。遥感技术是地理信息系统数据更新的重要手段。

遥感数据(图像数据)用于提取线图数据并生成数字正射影像数据和数字高程模型数据。

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(3)文本材料

文本数据是指相关的法律文件、行业规范、技术标准、各行业和部门的规定和规定，如边境条约等。这些也属于地理信息系统数据。(4)、统计数据

国家和军队的许多部门和机构都有大量不同领域的统计数据(如人口、基础设施建设、军事地理等)。)，是地理信息系统的数据源，尤其是地理信息系统属性数据的重要来源。(5)测量数据

从现场测试、现场测量等获得的数据。可以直接转换成地理信息系统地理数据库进行实时分析和进一步应用。全球定位系统

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获得的数据也是地理信息系统的重要数据源。(6)多媒体数据

多媒体数据(包括声音、视频等。)通常可以通过通信端口传输到地理信息系统地理数据库。目前，其主要功能是辅助地理信息系统的分析和查询。(7)、现有系统的数据

地理信息系统还可以从其他已建成的信息系统和数据库中获取相应的数据。由于标准化的推进，不同系统之间的数据共享和可互换性越

来越强。这扩大了数据的可用性并增加了其潜在价值。2.数据集。相关数据的结构化集合，包括数据本身和数据之间的关系。数据集独立于应用程序而存在，是数据库的核心和管理对象。地理信息系统的主要数据集。数字线条画数据(DLG)、数字扫描数据(DRG)、图像数据(DOM)、数字高程数据(DEM)、属性数据(包括社会经济数据)和专业数据。

二。空间数据采集的任务

空间数据采集的任务是转换现有的地图、野外观测结果、航空照片、遥感图像、文本数据等。地理信息系统可以处理和接收的数字形式，通常通过验证、修改、编辑等。

不同的数据输入需要不同的设备。例如，文本数据通常通过键盘以交互方式输入，或者可以通过扫描仪扫描并由字符识别软件自动输入。对于矢量地图数据，可以通过手动跟踪用平板数字化仪输入，也可以在用扫描仪扫描成图像后用栅格数据矢量化自动跟踪。等等。

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这部分地理信息系统软件还应具有数据转换和加载功能，即来自其他地理信息系统或专题数据库的数据可以通过转换加载到当前的地理信息系统中。这部分地理信息系统软件的数据处理主要包括几何校正、图形和文本数据编辑、地图拼接、拓扑关系生成等。即在将地理信息系统空间数据加载到地理信息系统地理数据库之前完成各种工作。

三、主要空间数据采集技术

在地理信息系统几何数据的采集中，如果几何数据已经存在于其他地理信息系统或专题数据库中，只需对其进行转换和加载即可。对于测量仪器采集的几何数据，只需将测量仪器的数据转入数据库即可。测量仪器获取数据的方法和过程通常独立于地理信息系统。

对于栅格数据的获取，地理信息系统主要涉及利用扫描仪等设备对地图进行扫描和数字化，这部分功能相对简单。由于扫描得到的数据是标准格式的图像文件，大部分可以直接进入地理信息系统地理数据库。

直接从遥感图像中提取专题信息需要几何校正、光谱校正、图像增强、图像变换、结构信息提取、图像分类等技术，主要属于遥感图像处理的内容。

因此，下面主要介绍地理信息系统中矢量数据的采集。地理信息系统中矢量数据的采集主要包括地图跟踪数字化和地图扫描数字化。1.地图跟踪数字化

追踪数字化是目前应用最广泛的地图数字化方法。矢量数据是通过记录数字化板上点的平面坐标获得的。基本过程是修复图片(地图、航拍照片等)。)在数字化板上数字化，然后设置数字化范围。

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输入相关参数，设置签名列表，选择数字化方法(点法、流程法等)。)根据地图元素的类别将图形数字化。

由于跟踪数字化本身几乎不需要地理信息系统的其他计算功能，跟踪数字化软件往往可以从整个地理信息系统中分离出来，单独使用。数

字地图跟踪中数据的可靠性主要取决于操作者的技术熟练程度，操作者的情绪会严重影响数据质量。操作员的经验和技能主要体现在选择最佳点的能力，以数字化地图上的点、线和平面，并判断十字准线和目标之间的重合程度。为了保持一致的准确性，最好保持数字工作时间每天不超过6小时。

为了获得矢量数据，地理信息系统中的数字地图跟踪软件应具备以下基本功能:

1、地图信息录入和管理功能

即输入和管理所需数字化地图的比例尺、地图编号、制图时间、坐标系、投影和其他信息。这是收集的矢量数据的数据质量的基本基础。

2、签名列表设置

签名列表是指由放置在数字化仪的表格或屏幕上的图例符号组成的网格状列表，每种类型的符号在列表中占据一个网格。数字化时，只要点中特征码列表区域的符号网格定位，就可以知道数字化元素的编码，方便属性编码的输入。地图跟踪和数字化软件应使用户能够根据自己的意愿轻松设置和定义特征码列表。3、数字键值设置

也就是说，数字标记上每个键的功能被设置为符合用户的习惯。4、数字参数定义

主要是指系统应该能够选择不同类型的数字化仪，并确定数字化仪和主

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计算机的通信接口。5、数字模式的选择