空间数据质量和元数据

地图数据的质量问题
地图固有误差 如控制点误差、投影物差 材料变形误差 热胀冷缩
跟踪数字化 1、数字化要素对象
图形数字化误差 2、数字化仪 3、数字化操作
扫描数字化 原图质量、扫描精度等
遥感数据的质量问题
遥感仪器 遥感图像的处理 空间位置和属性方面的误差 和解译
测量数据的质量问题
系统 误差
操作 误差
性 质 元数据应尽可能多地反映数据集自身的特征规律。
作 用 通过元数据可以检索、访问数据库，可以有效的 利用计算机资源，可以对数据进行加工处理和二 次开发等。
元数据的类型（1）
分类标准
类型
1、科研型元数据 内容 2、评估型元数据
3、模型元数据 描述对象 1、数据层元数据
2、属性元数据 3、实体元数据
数据处理中的误差
投影变换 地图数字化和扫描后的矢量化处理 数据格式转换 数据抽象 建立拓扑关系 与主控数据层的匹配 数据叠加操作和更新 数据集成处理 数据的可视化表达 数据处理过程中误差的传递和扩散
空间数据使用中的误差
✓ 对数据的解释过程 ✓ 缺少文档
常见空间数据源的误差分析
✓地图数据的质量问题 ✓遥感数据的质量问题 ✓测量数据的质量问题
➢数据的准确度 ——结果、计算值、估计 值与真实值之间的差异。
➢数据的精密度——数据表示的精密程度， 亦即数据表示的有效
位数。 ➢不确定性——关于空间过程和特征不能
被准确确定的程度。
空间数据质量评价
空间数据质量标准要素
✓数据情况说明 ✓位置精度 ✓属性精度 ✓时间精度 ✓逻辑一致性 ✓数据完整性 ✓表达形式的完整性
属性精度
指空间实体的属性与其真值相符的 程度。通常取决于地理数据的类型，且 常常与位置精度有关，包括要素分类与 标准的正确性、要素属性值的准确性、 名称的正确性等。
时间精度
指数据的现势性。可以通过数据更 新的时间和频度来表现。
逻辑一致性
指地理数据关系上的可靠性，包括 数据结构、数据内容，以及拓扑性质上 的内在一致性。
元数据方 元数据包含大量有关数据的信息， 法 通过跟踪元数据可以了解数据质 量的状况和变化。
地理相关 用空间数据的地理特征要素自身 法 的相关性来分析数据的质量。如 山区河流应当位于微地形的最低 点。
数字化过程的质量控制
❖ 数据预处理工作 ❖ 数字化设备的选用 ❖ 数字化对点的精度（<0.1mm） ❖ 数字化限差 ❖ 数据的精度检查(直<0.2mm;曲<0.3mm)
数据类型指该数据能接受的值的类型。
对象Object
指地理实体的部分或整体的数字表达。
实体类型 Entity type 点Point
对于具有相似地理特征的地理实体集合的定义 和描述。
确定位置的0维地理对象。
结点Node
拓扑连接两个或多个链或环的一维对象。
标识点 Label 显示地图或图表时用于特征标识的参考点。
数据情况说明
要求对地理数据的来源、数据内容 及其处理过程等做出准确、全面和详尽 的说明。
位置精度
指空间实体的坐标数据与实体真实位 置的接近程度，通常表现为空间三维坐 标数据精度。它包括数学基础精度、平 面精度、高程精度、接边精度、形状再 现精度、像元定位精度。平面精度又分 为相对精度和绝对精度。
空间 特征
✓ ✓
✓ ✓ ✓
时间 特征
✓
✓ ✓ ✓ ✓
专题
特征
✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
空间数据质量评价矩阵表
空间数据质量问题的来源
✓空间现象自身存在的不稳定性 ✓空间现象的表达 ✓空间数据处理中的误差 ✓空间数据使用中的误差
空间现象的表达
✓ 定义 变量概念理解的不一致性导致
数据测量误差。
✓ 测量 测量仪器本身有一定的设计精度。 ✓ 表达方式 图形的不合理表达产生误差。 ✓ 物理介质的变化
名称 线 Line 线段 Line segment 线 String
弧 Arc 链 Link 环 Ring
链环 Chain
概念 一维对象的一般术语； 两个点之间的直线段；
由相互连接的一系列线段组成的没有分支 线段，线可以自身或与其他线相切； 由数学表达式确定的点集组成的弧状曲线；
两个结点之间的拓扑关联；
元数据
元数据概念
Metadata，原意是关于数据变化的描述， 即关于数据的数据。
目 的 1、促进数据集的高效利用 2、为计算机辅助软件工程(CASE)服务。
内 容 对数据集的描述；对数据项、数据所有者、数 据生产历史等的说明；对数据质量的描述；对数 据处理信息的说明；对数据转换方法的描述；对 数据库的更新、集成方法等的说明。
第七讲 空间数据质量和元数据
空间数据质量 元数据
空间数据
空间数据是有关空间位置、专题特征以及 时间信息的符号记录。
空间数据质量是指空间数据在表达空间位 置、专题特征以及时间信息时能够达到的准确 性、一致性、完整性，以及他们三者之间同一 性的程度。
空间数据的质量具有相对性。
几个概念
➢误差—— 误差反映了数据与真实值或大 家公认的真值之间的差异。
封闭状不相切链环或弧段序列；
非相切线段或由结点区分的弧段构成的有 方向无分支序列；
数据完整性
指地理数据在范围、内容和结构等 方面满足所有要求的完整程度，包括数 据范围、空间实体类型、空间关系分类、 属性特征分类等方面的完整性。
表达形式的合理性
主要指数据抽象、数据表达与真实 地理世界的吻合性，包括空间特征、专 题特征、时间特征表达的合理性。
空间数据质量的评价
数据描述 数据要素 世系(继承性) 位置精度 属性精度 逻辑一致性 完整性 表现形式准确性
偶然 误差
受环境因素、仪器结构、操作人 员的技能等影响。它不能通过重 复观测以检查或消除。
操作误差可通过几何或代数关系 检查其一致性，或通过重复观测 检查并消除操作误差。
它由不可预料、不可控制的因素 引起。可采用随机模型进行估计 和处理。
空间数据的质量控制
传统手工 图形：目视方法等 方法 属性：逐个检查
元数据的类型（2）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分类标准
类型
在系统 1、系统级别元数据 中的作用 2、应用层元数据
元数据的 1、控制层元数据 作用 2、说明元数据
空间元数据的概念和标准
名称
空间数据 Geospatial data 类型 Type
概念 用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地 理实体的地理位置、属性及其边界的信息。