空间数据采集与处理教学教案

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坐标系的设置
➢ 菜单项【新建数据源】－>【新建坐标系】
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导入影像文件
菜单项【数据集】－>【导入数据集】 鼠标右键点击数据源名称－>【导入数据集】
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配准
配准的意义：为了赋予地物的实际空间位置， 使地物具有地理含义；同时也可以对原始数 据进行几何校正。配准是屏幕矢量化的关键 环节。
遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源，它至 少具有下列一些优点：①能取得大面积、综合的信息；② 速度快；③降低数据储存冗余和不连续性；④能提供各类 专题所需要的信息。
文字数据主要用来描述空间对象的属性，比如人口数据、 经济数据、土壤成份、环境数据
确定应用哪些类型的数据由系统的功能所确定，例如要建 立一个土地的适宜性和承载力的信息系统，所需要的数据 有地形、土壤类型、降雨、地下水位、运输条件等。
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
地图 专题地图 统计图表
电子数据
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
已建各种数据库 GIS数据
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数据源种类
目前各种类型的地图是重要的信息源。这不仅是因为地图 的内容直观与丰富，而且是由于在地理信息系统诞生以前， 地图是表示空间与非空间信息强有力的手段，从某种意义 上说，一册完备的专题地图集是一个很好的人工操作地理 信息系统。
特
点：范围大，速度快
使 用 范 围：大面积GIS数据采集、资源普查等
数字化仪
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扫描仪
数字摄影测量工作站
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图形数据的采集—— 手扶跟踪数字化仪采集
通向计算机接口
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
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图形数据的采集——野外测量
野外测量：经纬仪、全站仪、GPS、移动测绘系统 特 点：精度高、效率较低 适合范围：小范围GIS数据采集或局部数据更新
栅格矢量化半自动跟踪包括跟踪设置、自动跟踪 线、跟踪回退、自动跟踪面四个按钮。
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激活跟踪设置按钮（子菜单）
进行跟踪设置之前，需要将导入的栅格图 和等高线等线数据集、面数据集或复合数 据集添加到当前的同一个地图窗口中，而 且将线图层（面数据集或复合图层）设为 可编辑状态，这样跟踪设置按钮（子菜单） 才被激活。
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。
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属性数据的编码——编码内容
登记部分：用来标识属性数据的序号，可 以是简单的连续编号，也可划分不同层次 进行顺序编码；
分类部分：用来标识属性的地理特征，可 采用多位代码反映多种特征；
纸质图的扫描 创建相应的坐标系 将影像文件导入SuperMap Deskpro 配准 创建矢量数据集 屏幕跟踪 属性数据的录入 数据的编辑和检查
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纸质图的扫描
扫描之前应进行图面 的整理；
扫描的分辨率一般设 为300－500dpi；
扫描后，得到*.bmp、 *.jpg、 *.gif、*.tif等格 式的原始栅格数据。
字、码位长度、码位分配等 建立代码和编码对象的对照表
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属性数据的编码—编码方法 (2)
层次分类编码法
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
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耕地
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园地
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林地
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§2 空间数据采集
流程 属性数据的采集 图形数据的采集
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2.1 空间数据采集——流程
评价
计划 调查
编辑 处理
数字化
准备 收集
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2.2 属性数据的采集
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。
息系统基础
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第五章 空间数据采集与处理
数据源种类 空间数据采集 SuperMap Deskpro 5的数据输入 基于SuperMap Deskpro 5的空间数据编辑与
处理 空间数据质量及其精度分析 思考与练习
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数据在GIS中的地位
硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
手动跟踪
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设置当前图层为可编 辑
选择绘制工具
当图层处于可编辑状态 时，对象绘制工具栏中 相应的按钮高亮显示。 在新增几何对象时，待 添加的几何对象的类型 必须和图层的几何对象 类型一致。
描绘地图
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半自动跟踪
SuperMap GIS 5 桌面产品中的栅格矢量化半自动 跟踪功能，是采取人机交互的形式，对扫描输入 的栅格图上的线元素逐条进行矢量化。如果图像 线条的质量较好，计算机将自动化跟踪，直到不 能跟踪的位置停止，然后通过人机交互，再继续 往前跟踪。它适用于等高线图、水系图、道路图 等一些线元素较多的地图。
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2.3 图形数据的采集
空间数据采集方法
手扶跟踪数字化仪采集 摄影测量数字化采集 扫描跟踪数字化采集 外业实地采集
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。
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图形数据的采集——数字化设备
数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备
配准的数学原理：进行坐标仿射变换。
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配准窗口
菜单项【工具】－> 【配准】－>【新建 配准窗口】；在弹出 的对话框和配准界面 中完成整个配准过程。
配准图层为栅格格式 的图层。
参考图层为已知实际 坐标的图层。
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配准窗口中需要完成
选择配准方法
目前提供矩形配准（2个控制点）、线性配准 （至少4个控制点）、多项式配准（至少7个控 制点）三种配准方法。
菜单项【工具】－>【文本文件转为SDB】
将采集的原始点数据（一系列X、Y坐标） 记录在纯属性表中，将表直接生成点数据 集。
菜单项【数据集】 －>【类型转换】－>【属 性－>点数据集】
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属性数据－>点数据
根据属性表中表示点坐标的字段值生成点 数据。
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3.3 通过屏幕矢量化获得矢量数据
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创建矢量数据集
新建各种类型的数据集，用来表达地图上各 种特征的地物。
新建点数据集采集点状地物； 线数据集采集线状地物； 面数据集采集面状地物； 文本数据集采集注记等等。
合理分层，适当分区。
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屏幕跟踪
手动跟踪 半自动跟踪
跟踪线 跟踪面
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§3 SuperMap Deskpro 5的数据输入
导入各种格式的数据
矢量 纯属性表 栅格
GPS数据&野外测绘数据的输入 通过屏幕矢量化获得矢量数据
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3.1 导入各种格式的数据
矢量
CAD格式 主要GIS软件的通用文件格式 提供了MicroStation的DGN引擎及AutoCAD的DWG和
3、不能进行空间分析。
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导入CAD类型的数据（2）
按简单数据集导入
1、不导入原始CAD数据的风格；
2、按照数据的类型分层；
3、可以进行空间分析。
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导入其他GIS格式的数据
导入其他GIS格式的数据，一般是转成简单 数据集。
Arc/Info 的 *.e00、 Coverage格式； MapInfo 的 *.mif 、*.Tab格式； ArcView 的*.shp格式； MicroStation 的*.dgn格式； Idiris 矢量交换文件 (*.vec) 相互转换； 国标矢量交换文件 (*.vet) 相互转换。
牧草地
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居民点及公矿 交通用地
用 地 75
75
水域
76
未利用地
77
有林地
731
灌木地
732
疏林地 未成林林地
733
734
迹地
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针叶树疏林地 阔叶树疏林地
7331
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属性数据的编码—编码方法(3)
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。(参见P74)。这种编码方法一般具 有较大的信息载量，有利于对空间信息的综合 分析。
汽油 数据
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§1 数据源种类
图形图像数据
文字数据
图形图像数据： 地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 文字数据： 调查报告 文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记录
等
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第一手数据 第二手数据
非电子数据
平板测量数据 工程测量数据
笔记 航空、遥感相片
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。
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属性数据的采集
国家资源与环境信息 系统规范在“专业数 据分类和数据项目建 议总表”中，将数据 分为社会环境、自然 环境和资源与能源三 大类共14小项，并规 定了每项数据的内容 及基本数据来源。
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计算配准误差与配准
在原图和目标图上进行了相对应的刺点操 作后，点击工具栏上的计算误差按钮，计 算原图和目标图上相对应点的误差，在配 准数据显示条上列出了各点的误差。
在刺点和计算误差之后，如果误差在允许 范围之内，点击配准操作工具栏上的配准 按钮，就会进行配准操作。
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SuperMap Deskpro提供了500MB以下原始影像的 压缩。
如果导入的栅格数据不带坐标信息，需要对 其进行配准工作，赋予地物的实际空间位置。
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ECW影像
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MrSid影像
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3.2 GPS数据&野外测绘数据的输入
将采集的原始点数据（一系列X、Y坐标） 记录在一个文本文件中，将文本文件直接 生成数据源文件。
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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。
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导入属性表数据
Access的mdb格式、FoxPro的dbf格式
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导入栅格数据格式
直接导入：小数据量影像数据（数据格式包 括.bmp、*.jpg、*.tif、*.img等 ）。
对压缩后的影像解还原显示：海量影像数据 （压缩影像格式：ECW、MrSid）
DXF引擎，能够直接访问DGN、DWG和DXF格式的数 据。
dbf、mdb属性表数据 栅格
通用影像格式文件（*.bmp、*.jpg、*.tif等） 压缩格式的影像文件（*.ecw、*.mid等）
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导入CAD类型的数据（1）
按复合数据集导入
1、导入原始CAD数据的风格；
2、保留原始CAD数据的分层；
选取控制点输入坐标值（刺点） 计算配准误差（矩形配准不用计算） 配准
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刺点
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点击配准操作工具栏 上的放大按钮，就可 以进行放大地图操作， 以便于精确的配准。 放大两个数据集后， 点击配准操作工具栏 上的刺点按钮，光标 变成“加号”，就可 以选择特征点进行地 图配准操作，选择配 准点，使得配准图层 和参考图层的点相对 应。
控制部分：用来通过一定的查错算法，检 查在编码、录入和传输中的错误，在属性 数据量较大情况下具有重要意义。
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Leabharlann Baidu
属性数据的编码——编码方法 (1)
一般方法(步骤):
列出全部制图对象清单 制定对象分类、分级原则和指标将制图对象进
行分类、分级 拟定分类代码系统 设定代码及其格式，设定代码使用的字符和数
没有参考图层的配准
在“配准数据设置”对话 框中，将参考图层选择为 空白，点击“确定”进入 配准界面。在配准图的左 上角刺一个点，然后在底 部配准数据窗口中双击第 一栏（若是第二个点则双 击第二栏，如此类推）， 弹出 “输入控制点”对话 框，在参考点编辑框中输 入配准图层所刺点的矢量 坐标，在控制点编辑框中 输入相应的控制点坐标， 按“确定”即定下第一个 点；随后其他点可作同样 的操作。