基础空间数据库建立

4、拓扑编辑与处理 （1）拓扑检查与编辑 消除不合理的悬挂弧段，对多边形边界进行闭合处 理。 （2）多边形生成 多边形生成要在完成拓扑检查和数据分层之后进 行。每个多边形要素层可以使用若干个线要素层来创 建。
5、属性数据录入 键入法和光学识别技术是属性录入的两种基本方 法。 属性数据一般采用批量录入的方式，分要素类批量 录入该要素的各个实体的属性信息，然后使用关键字连 接图形对象与属性记录，其作业效率相对较高。
③ 将不清晰或遗漏的图廓角点标绘清楚，以便于图幅 配准。 ④ 检查多边形是否闭合，按背景要素进行闭合处理。 ⑤ 将图面预处理中发现的重大问题及处理意见记录在 图历薄中。 （2）属性表格整理 主要工作有：碎部面积量算表、基础台帐和各种统 计薄的整理、数据项名称、度量单位的统一、关键字段 设计等。
三、资料处理与编辑
4、矢量基础地理数据使用中的误差 在矢量基础地理数据使用过程中也会导致误差的出现。 一是对数据解释的偏差，即解译误差；对于同一种空 间数据来说，不同用户对它的内容的解释和理解可能不同。 二是缺少对数据集相关信息的声明。
数据的主要误差来源
数据处理过程 误差来源
数据采集
3、准确度 即测量值与真值之间的接近程度，可用误差来衡 量。 4、相容性 指两个来源的数据在同一个应用中使用的难易程 度。 两相邻地区的交通道路图。 5、可得性 获取或使用数据的容易程度。
6、一致性 对同一现象或同类现象表达的一致程度。例如， 同一条河流，在地形图上和在土壤图上形状相同。 7、现势性 数据反映客观现象目前状况的程度。 8、完整性 具有同一准确度和精度的数据在特定空间范围内是 否完整的程度。一般来说，空间范围越大，数据完整性 可能就越差。
2、空间现象的表达 数据采集、制图过程中采用的测量方法以及量测精度的 选择受到人类自身关于空间过程和特征的认识和表达的影 响，通过它们生成的数据都有可能出现误差。
（1）表达方式 某实体以何种图形要素或图形要素的组合来表达取决于实 体自身的地理特征（包括空间特征、属性特征）以及用户的特 殊需求。因此，其间必然存在图形表达的合理性问题。不合理 的表达必然导致误差的产生。 （2）语义 在很多学科中，许多概念还没有取得一致性的认识，即使 是同一学科领域的专家，他们对同一种具有空间特征的变量的 认识也可能有很大差异。变量概念理解的不一致性必然导致数 据测量误差的产生。
② 扫描数据处理 a. 二值化 将彩色或灰度扫描影像数据转换成二值化影像，以 便压缩数据和提取线划信息。 b. 细化 c. 矢量化及冗余去除 d. 断线修复 例如，水系遇桥断开，道路被湖面隔离不连续等。
e.要素提取 空间要素、填充晕线和字符符号提取等。 f.符号识别 文字和地图符号识别。 g.属性赋值 线状要素、多边形赋值 ③ 交互式地图扫描数字化 扫描数据处理还不能实现全自动化，必须通过人机 交互加入手工处理，解决软件难以处理的任务。
一、基础空间数据库建设流程
1、建设方法选取 （1）对于无图区域 （2）对于地貌变化不大而地物变化很大的老地形图 （3）地貌变化小而地物变化也不大的地形图 （4）已有新的大比例地形图
分版地形图
纸质地形图
GPS数据采集
、 地 形 图 数 字 化 方 法
质量检查、元数据文件
矢量空 间数据 库
1
扫描仪对图形扫描
三、影响空间数据质量问题的各种因素分析
空间数据是通过对现实世界中的实体进行了量 测、解译、数据输入、数据处理以及数据表示而完成 的；从空间数据的形式表达到空间数据的生成，从空 间数据处理变换到数据的应用，无不存在着对空间数 据质量的影响。
1、空间现象自身的不稳定性 矢量基础地理数据质量问题首先来源于空间现象自身存 在的不稳定性。空间现象自身存在的不稳定性包括空间特性 和过程在空间、专题、时间和内容上的不稳定性。
对错误的数据检查方法有： ① 在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果， 对照原图检查错误。 ② 结果输出在透明材料上。 ③ 面状要素拓扑检查 ④ 要素代码不同的线要素，用符号区分
⑤ 等高线依据等高距关系，编制软件检查高程的赋值 是否正确。 ⑥ 关闭其他要素代码值的注记来检查注记要素的要素 代码。 ⑦ 参照比例尺检查注记要素是否正确，或者观察它在 设定的比例尺下是否有正确的字体大小。
四、数据库建立
2、图形与属性数据库的建立
3、设立用户密码、规定用户使用权限 4、软件系统与数据的融合检查
5、数据库系统试运行测试
空间数据质量
一． 空间数据质量概念 二． 空间数据质量基本特点 三． 影响数据质量问题的各种因素分析 四． 数据质量元素 五． 空间数据质量模型 六． 数据质量评价方法
等高线获取
解析测图
数字摄影测图
野外实地测量
激光扫描测距仪
数字高程模型插值算法
数字高程 模型库
二、资料预处理
1、对建库资料的要求 （1）资料内容 （2）资料精度 （3）资料现势性 （4）资料介质 （5）资料形式
2、资料预处理的内容 预处理可以消除建库基础资料中的一些模糊或错误 的地方，也可标示出待数字化的内容，以便于数字化处 理。 （1）图面预处理 ① 检查相邻图幅的接边情况，保证图形相接、注记一 致。 ② 添补不完整的线划，将模糊不清或因模拟形式的局 限而中断的各种线状图形进行加工。例如道路中断 部分。
2、数据编辑与图幅接边 （1）数据检查与编辑 分幅数字化完成后，作业员对完成的图幅进行检 查，及时编辑改正发现的错误。 错误类型： ① 注记遗漏、重复或参照比例尺不正确 ② 变形。应采用控制点纠正变形 ③ 线要素的位置不正确 ④ 线要素缺失、采集不完整或重复
⑤ 线要素的要素代码不正确 ⑥ 注记的要素代码不正确 ⑦ 注记的字体、大小、颜色、间距不正确。我们使用 自编程序根据要素代码自动纠正。 对于以上错误，都不可能完全避免。因此，数据检 查与错误改正是非常必要的。
数据质量是数据对特定用途的分析和操作的适用 程度，但这只是数据使用者的观点，数据质量的概念 对于数据生产领域和数据使用领域有着不同的含义。 GIS的数据质量问题是一个关系到数据可靠性和系 统可信性的重要问题，与系统的成败密切相关。
同时，衡量数据质量的标准会随着具体应用的特 点和要求而变化。这是由于地理信息所表达的现实世 界的无限复杂性和模糊性以及人类认识和表达能力的 局限性决定的。
1、分幅数字化 基本工作是将地理要素的空间位置和范围转换为一 系列x,y坐标，形成点、线、面等几何表示，按照确定的 空间数据结构描述地理要素。 （1）手扶跟踪数字化 将需数字化的图件固定在数字化板上，用鼠标方式 手扶跟踪地图上的各种地理特征，以获取x,y坐标。 ① 原图准备 ② 输入原始参数
③
输入数字化图幅四角点的坐标和已标识的控制点坐 标。 ④ 分层采集数字化原图上的图形。 ⑤ 检查并改正数字化错误。 手扶跟踪数字化的精度主要取决于作业员的技术熟 练程度和状态。作业员的经验和技能主要表现在能选择 最佳点位来数字化地图上的点、线、面要素，判断跟踪 仪的十字丝与目标重合的程度等能力。
手扶跟踪数字化方式便于直接针对特定数据进行采 集，数量小，数据处理的软件也比较完备。缺点是工作 量大，自动化程度低，数字化的精度依赖于作业员的操 作技能和状态，速度比较慢。随着自动扫描数字化等方 式的兴起和发展，该作业方式逐步被替代，目前大批量 地图的数字化已不再采用手扶跟踪方式。
（2）地图扫描数字化 利用扫描仪将地图或航片等扫描形成栅格数据，然 后通过栅格到矢量的转换，形成矢量地图数据。 ① 原图扫描 扫描参数设置： a. 设置扫描模式。二值、灰度、彩色 b. 扫描分辨率设置 c. 其他光学设置。 亮度、对比度、色调等。 d. 设定扫描范围
一、空间数据质量概述
1、概念 空间数据质量是指空间数据适用于不同应用的能 力。通常用空间数据的误差和正确率来度量。主要包 括属性精度、数据源、点位精度、要素完整性和属性 完整性、数据逻辑一致性、数据现势性等。空间位 置、专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三 个基本要素。
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。而数据质量则是空间数据在表达这三 个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整 性，以及它们三者之间统一性的程度。只有了解矢量 基础地理数据质量之后才能判断矢量基础地理数据对 某种应用的适宜性。
数字正射影像图
地图矢量化、GPS修测编辑、属性输入
GPS数据采集
屏幕检查、修改、接边
绘图检查
编辑修改、拓扑关系处理
3、数字高程模型库建立过程 （1）野外实地测量 测距经纬仪 （2）现有地形图数字化 自动半自动数据获取 （3）解析航空摄影测量 一般采用一次性采样
3、数字高程模型库建立过程 （4）激光扫描测距仪 激光可以通过地形表面的植被。
编辑、定向、几何校正、拼接、分块
地图矢量化、GPS修测编辑、属性输入
屏幕检查、修改、接边
绘图检查
编辑修改、拓扑关系处理
航空像片
数字高程数据
遥感影像数据
、 遥 感 影 像 数 字 化 方 法
质量检查、元数据文件
矢量空 间数据 库
2
影像扫描数字化 编辑、定向、几何校正、拼接、分块 数字微纠正、无缝镶嵌
6、其他处理 （1）坐标系转换 （2）投影转换 正解变换、反解变换和数值变换 （3）几何纠正 纠正由纸张变形所引起的数字化数据的误差。有仿 射变换、相似变换、二次变换等。
四、数据库建立
1、数据字典和数据索引的生成 数据索引是指对土地利用数据库建立的空间索引， 目的是为了提高数据检索的效率。 数据字典是关于数据库中的各个表的所有属性字段 的名称、字段值、数据描述的定义数据库。其建立目的 是保证数据的规范性、高效性和可维护性，方便数据管 理。
数据的可视化表达：数据在可视化表达过程中为适应 视觉效果，需对数据的空间特征位置、注记等进行调整， 由此会产生数据表达上的误差。这种误差是累计和扩散的， 前一个过程的累计误差可能成为下一个阶段的误差起源， 从而导致新的误差的产生。 地图数字化及矢量化处理：在数字化过程中，采点的 位置精度、空间分辨率、属性赋值等都可能产生误差。
（2）图幅接边处理 数据接边是指把被相邻图幅分割开的同一图形对象 不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。将多个分幅数 据合并成一个大的GIS数据库时，需要进行图幅数据的 边沿匹配处理。 图幅接边要在规定的限差范围内进行。
3、数据分层 在完成图形数据采集之后，应进行数据分层，可能 采用不同于目标数据库的分层方案。 数据分层时要考虑拓扑关系的处理。许多GIS软件 不能管理和维护不同要素层之间的拓扑干系，拓扑关系 只能在同一个数据层中进行管理和维护。这时，应先进 行拓扑编辑和处理，然后进行数据分层。
第十章 基础空间数据库建立
一． 基础空间数据库建设流程 二． 资料处理与编辑 三． 数据库建立
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基础空间数据库包括数字线划图（DLG）、数字高 程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字栅格 地图（DRG）以及相应的元数据库（MD）。 数据库建立是一个费时间、费人力、成本高的工 作，通常会耗费员工们大量的精力。 成本-收益比
建立GIS的过程就是和误差作斗争的过程。如果不 考虑GIS的数据质量，那么当用户发现GIS的结论与 实际的地理状况相差惊人时，GIS产品就会在用户中 立刻失去信誉。因此，GIS若要生存发展下去，必须 充分注重从理论上研究GIS数据的质量问题。
二、空间数据质量的基本特点
1、精度
即对现象描述的详细程度。例如同样的两点 2、不确定性 指某现象不能精确测得。当真值不可测得或无法知 道时，就无法确定误差，因而用不确定性取代误差。例 如海岸线
3、数据处理中的误差 数据录入后进入数据处理过程中产生的误差，导致误 差的产生主要包括地图投影变换、空间分析、数据转换等 因素。 空间分析：在数据之间建立拓扑关系和不同数据层进 行匹配、叠加与更新时，也会产生空间位置和属性值的差 异。 地图投影变换：地图是通过特定拓扑变换的三维椭球 面上的地物在二维场中的平面表示。在不同的投影形式下， 地理特征的位置、面积和方向的表现会有差异。