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Liu-jian-
项目一 地图数据的获取与处理
任务1 地图数据获取 任务2 地图数据处理
黄河水利职业技术学院测绘工程系 刘剑锋
任务一 地图数据的获取
一、地图数据获取的目的 地图数据获取与处理是将现有的地图、外业观
测成果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换 成现代地图制图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。
1. 数据获取
• （1）读图、分层
一般按照地理要素进行分层。在GIS应用中， 一般把同一类地理要素存放到同一文件中。从上 图中，可以判读出地理要素有境界线、水系、行 政区等，同时还有图幅数学基础经纬网。
• （2）新建文件
•
根据判读的地理要素，分为不同的要素层，
新建这一类对应的文件，并建立其对应的属性信
• （3）数字化地图
地图数字化是地理空间数据输入的重要途 径，图形经过数字化处理后，传统的纸质地图可 转换成数字地图产品。
黄河水利职业技术学院测绘工程系 刘剑锋
2. 一般影像的矢量文件校正
第四步：单击“镶嵌融合”菜单下“校正预览”命令；
黄河水利职业技术学院测绘工程系 刘剑锋
2. 一般影像的矢量文件校正 第五步：单击“镶嵌融合”菜单下“影像校正”命令，并 保存校正结果；
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（三）地图矢量化
息。
黄河水利职业技术学院测绘工程系 刘剑锋
读图分层
分析扫描地图，进行分层，确定要数字化的信息，对图 形主要结构有一个了解，然后根据一定的目的和分类 指标，对地图上的图形要素进行分类。每一类作为一 个图层，每一个图层赋一个图层名。
=
+
+
成图
等高线

方形的对角线，其下方区域的面积为R=1/2。
如果用幂函数拟合，那么基尼系数的近似 计算公式为
G 1 1
（2.5.7）
式中： 可以通过最小二乘法（详见第3 章）
拟合，即
k
(lnXi lnYi )
i1 k (lnXi )2 i1
根据分组数据，基尼系数也可以按照如下方 法近似地计算：
按人均收入由低到高进展排序，分成假设 干组〔如果不分组，那么每一户或每一人为一 组〕，每组收入占总收入比重为 ，每一组人
地理数据及其采集与处理 幻灯片
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一、罗伦次曲线与集中化指数
〔一〕罗伦次曲线
20世纪初，意大利统计学家罗伦次〔M. Lorenz〕，首先使用累计频率曲线研究工业 化的集中化程度。后来，这种曲线就被称之 为罗伦次曲线。
5.2
211.62
7.3
136.7
4.71
2 900.68
100
图2.5.1 1999年农户家庭经 图2.5.2 2004年农户家庭经 营性纯收入构成的罗伦次曲线 营性纯收入构成的罗伦次曲线
结果分析
罗伦次曲线的上凸程度，表示农户家庭经 营性纯收入的部门集中化程度。上凸程度越 大，就表示农户家庭经营性纯收入越是集中 于某些产业部门。
显然，该曲线下方区域的面积为：A0nf(X)dX 。
当数据均匀分布时，A就变成了对角线以下三角形的 面积（R）；当数据集中于一点时，A就变成了整个正 方形的面积（M）。
显然，I越大，就说明数据分布的集中化程度越 高；反之，I越小，就说明数据分布的集中化程度 越低〔越均衡〕。
常采用如下近似取值方法： A——实际数据的累计百分比总和； R——均匀分布时的累计百分比总和； M——集中分布时的累计百分比总和。

2、线条细化
剥离法：其实质是从数字图像上，由上而下 ，自左到右一次选3×3个像元，进行分析， 以不影响其连通性为原则决定中心像元是否 可以剥离，逐次排下去，可以将线条带剥离 成单个像元的细线
地图扫描数字化（自动矢量化）
3、跟踪，生成矢量格式坐标链
自动搜索方法 ●搜索结点—— 3 × 3网格法 ●结点间8个方向跟踪组成网格链，逐个网格取其中 心点坐标，转换成矢量坐标链弧段
2.5 栅格数据常用的获取方法
2.5.1 遥感数据 2.5.2手工方式：可在专题地图上均匀地划分网 格，每一单位格子覆盖部分的属性数据成为各 点的值，形成栅格地图文件；
2.5.3 矢量数据转换：数字化仪跟踪，得到矢量 数据，再转为栅格数据；
2.5.4 图片扫描数据：扫描数字化方法，逐步扫 描专题地图，将扫描数据重新采样和再编码得到 栅格数据文件。
2.2 主要采集方法 ➢ 已存在于其它系统的几何数据，经过转换装载 ➢ 测量仪器获得地几何数据，传输进入数据库 ➢ 遥感影像提取专题信息，需要进行几何纠正、光谱纠
正、影像增强、图像变换、结构信息提取等，属于遥 感图像处理内容 ➢ 栅格数据的获取，通过扫描仪输入，大多可直接进入 GIS ➢ 矢量数据采集
➢ 数据转换：各种交换格式数据（DXF/E00 /MIF等 ➢ 遥感/GPS数据：图象、GPS坐标点文件等 ➢ 数字测量：形成纸质地图或坐标点文件 ➢ 已有纸质地图：地图数字化
统计数据：GIS重要的属性数据源 文本资料：行业部门的有关法律文档、行业规范等。
1.数据源种类
数据转换是目前空间数据共享的一个重要途径，因此，
基本功能。
2.空间数据采集的任务
2.1采集任务：将地理实体的几何数据和属性 数据输入到地理数据库中，就是GIS的数据采 集。 即将现有的地图、外业观测成果、航空像片、 遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理和 接收的数字形式，通常经过验证、修改、编 辑等处理。采集方式与数据源有关。

地理坐标
• 地表空间实体的位置按严格的数学定义表达成 地理坐标（球面坐标）或平面坐标，地理坐标 以经度坐标/纬度坐标表示。见下图
地表的垂直和水平基准面
• 地表以最近似平均海平面的地球重力等势 面作为高度为零的大地水准面（Geoid)， 以大地水准面为参考测量得到的高度H被 用于地形制图，它是一种正射（视）高度。 如果将大地水准面换成一个椭球面，人们 也可以计算一个几何高度h或以椭球面为参 考的高度。 H-h即是大地水准面和椭球面 在基点的高度差。
1)确定三个参照点，保证平面坐标的一致性； 2)确定控制点并将其数字化，用来确定平面坐标 到输入地图的投影坐标转换； 3)进行点、线采集和面采集，其中面采集的模式 有全多边形、手工拓扑关系建立、自动拓扑关系建 立； 4)编辑
返回
3.扫描矢量化
– 栅格扫描仪扫描：扫描过程包括扫描、二值化
（例如，把有线赋为1无线为0）、细化、矢量化、 找结点、附属性值。
（3）数字化仪的其他输入功能 数字化仪主要以矢量数据形式输入各类实体的图形数据。除矢量数
据外数字化仪与适当程序配合允许操作员在数字化仪选择的位置输入文 本和特殊符号。
二.属性数据的获取方法
1.属性数据的输入方式:直接输入和进行编码
2.属性数据编码的含义: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识别或 处理的符号,是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手 段.
键盘输入：顾名思义，就是通过手工在计算机终端上输入数据。属 性数据通常是由键盘输入的，然而，空间数据则很少使用这种方式输入。
坐标几何：主要用于输入土地记录信息，通过输入实际的测量成果 来获取非常高精度的数据。如果被回放成地籍图，它应当与法律描述意 义的表达准确一致。由于野外测量的代价是比较昂贵的，所以一般不采 用。

第一阶段的活动空间有何特点( B )。
A．移动性高，居住空间比例小 B．活动空间局限在较小的范围 C．工作量较少，多余时间都到外地旅游 D．居住空间和工作空间都是统一的
读某市1992～2003年产业结构变化图， 回答问题。
有关该市 1992～2003 年产业结构变 化的叙述，正
确的是 ( D )
(1)无图考图——熟练掌握基本地图，迅速再现。 (2)图像不完整或变式——绘制示意图或添加辅助线、文图 转换、图图转换。
(3)间接信息——挖掘内在联系。
二、充实知识储备，强化迁移能力 专业知识基础愈深厚，对信息感受愈敏锐，对信息的理解 和分析愈深刻，判断事物则愈准确。要在较短的时间内迅速实 现对试题所给信息的提炼、分析、整合，必须扎实掌握所学的 地理知识，需要在复习的过程中对地理基础知识、基本概念和 基本原理进行固化，在此基础上构建知识网络，以便能够在信 息和问题之间建立正确的联系，并能熟练地运用它们解决实际 问题，逐步建立起提炼信息——运用相关知识——解决实际问 题之间关系的敏感度，达到快速准确解决问题的目的。
一、地理信息含义 所谓地理信息，即试卷中提供的文字资料、图像图表、各 种数据、符号等表达地理事物类型特点、空间分布、时间演化 的信息。 1．信息呈现方式 (1)文字信息：是提供地理信息最基本的方式，它不只是给 出解题的基础材料，还包含了考查的意图、内容和方法。包括 相对独立的文字资料，图、表的引文或说明，以及题干中必要 的限定或提示。
第(3)题，该地位于北半球中纬度地区，分析图中的海拔高 度及地表起伏状况：海拔高度在 200～500 米，且地表起伏和缓 属于丘陵地区。
[答案](1)D (2)B (3)D
一、了解信息特点，加强审题训练 1．从试题文字中获取和解读地理信息 (1)背景材料信息 ①对空间和时间信息要敏感。 ②对定性和定量信息要关注。 (2)试题设问信息 ①明确设问的指向与要求，避免答非所问。 ②明确设问的指向性用语，把握答题的角度和层次。

15
情境4
A、1949年前的非农业用地是 怎样分布的？有什么特点？
B、1985 年 前 的 非 农 业 用 地 与 1949年前的非农业用地相比，有什 么变化？为什么会有这样的变化？
C、1985 年以后非农业用地又
有了什么变化？为什么会发生这样
的变化？ 2020年10月2日
16
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从地图上获取信息
一、选择合适的地图
2020年10月2日
1
读图1－11A和图1－11B， 回答图下方提出的问题
2020年10月2日
2
比例尺的大小
(比例尺 大) 2020年10月2日
(比例尺 小) 3
>
>
2020年10月2日
4
比例尺大小与地图内容的详略 和表示范围大小有什么关系？
详 小
2020年10月2日
略 大
5
从地图上获取信息
一、选择合适的地图 二、巧用地图
2020年10月2日
6
情境1
1、读图1－12，设计出从北京至杭州 的最短铁路线。
2、量算北京－杭州的距离，根据时 间充裕程度，决定交通方式、路线和时间。
3、根据图1－13，设计出在杭州市内 游览尽可能多的景点，且不走重复的路线。
2020年10月2日

(X',Y') cso in sc sio n s Y X T T x y
上式是一个正交变换，其更一般的形式为：
(X',Y')a c d bY XT Tx y
上式为二维的仿射变换。
-
二、数据格式转换
（一）数据格式转换的原因
▪ 利用数字化仪、扫描仪等方法输入的数据往 往先存入临时数据文件，经过适当转换后才 进入正式的数据库中。
▪ 从外部数据文件获得的数据在数据结构、数 据组织、数据表达上和用户自己的信息系统 往往不一致，需要进行转换。
-
（二）空间数据转换的内容
▪ 空间定位信息，即实体的坐标； ▪ 空间拓扑关系； ▪ 属性信息。
一般情况下，空间定位信息能够完整地进行转 换；拓扑关系在转换过程中经常丢失，若数据模型 基本一致，拓扑关系信息在转换过程中丢失后，可 以在数据转换后的系统中进行重构而得以恢复；属 性数据在大部分GIS软件中都能够进行转换。
▪ 变换公式为：
X ' X Tx Y ' Y Ty
-
（二）缩放
▪ 缩放操作可以用于输出大小不同的图形。 ▪ 变换公式为： X ' XS x
Y ' YS y
-
（三）旋转
▪ 设顺时针旋转角度为θ，则变换公式为：
X' XcosYsin Y' XsinYcos
-
▪ 综合考虑图形的平移、旋转、缩放，则坐标 变换公式为：
-
方法特点
▪ 各个GIS系统不必公开内部数据格式，只需公开 转换技术；
▪ 制定转换标准的难度非常大； ▪ 在一定程度上克服了空间数据的外部数据交换
模式缺乏对空间对象统一的描述方法的缺点。

地图数据采集和地图数据库
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
第三章 地图数据采集和 地图数据库
3.4 地图数据质量和数据标准
1）地图数据质量的内容及评价方法 2）数字化误差评价和质量控制 3）数据处理中的质量评价 4）地图数据标准
3.5 地图数据库
1）数据库的概念 2）数据库模型 3）地图数据库的设计、建立与维护
本章重点
地图数据的分类和编码方式 几何数据与属性数据的采集方法 地图数据质量的评价方法 数据库模型、结构、系统组成
3.1.3 研究地图数据质量的目的和意义
数据质量是指空间数据的可靠性，通常用 空间数据误差来度量。误差是指数据与真值的 偏离。研究地图数据质量对于保证地图产品的 可靠性、减少地图设计盲目性具有重要意义。
3.2 地图数据的分类和编码
3.2.1 地图数据的组织
3.2.2 地图数据的分层
Z
专题分层
图层（Coverage）:按某种属性特征形成的一个
1）手工数字化 2）数字化仪数字化 3）扫描矢量化 4）解析测图法 5）已有数据转入
地 将传统的纸质或其 图 他材料上的地图 数 （模拟线号）转换 字 为计算机可识别的 化 图形数据（数字信
号）的过程，以便
进一步在计算机中 存贮、分析和输出。
确定数字化路线 地图预处理 地图数字化
1)手工数字化
是指不借用任何数字化设备对地图进行数字 化，即手工读取并录入地图的地理坐标数据。
按照空间数据存储格式的不同分为： 手工矢量数字化

2020/10/16
4
丙
海拔和相对高度
2020/10/16
5
(3)等高线：
如果把一个区域内海拔相同的各 点连接成线，这条线就称为等高 线。
2020/10/16
6
等高线地形图的绘法
等高距即指两条相邻等高线之间的高度差。
300
200
等高距
100
100米
0
2020/10/16
300 200
100
0
等高线（米7）
C. 南高北低 D. 北高南低
2020/10/16
31
步骤:
等高线
A.在等高线地形图上,
0 100
300
根据题意要求,过两点 作一直线
A 200m
400
500 600
B
B.在等高线地形图下方 平行图中直线,建一坐标 系,横坐标与图中直线等600m 长,根据等高距确定纵坐 500m 标,并标出坐标值。 400m
综合探究一 从地图上获取信息
2020/10/16
1
带着地形图去越野
2020/10/16
等高线地形图 分层设色地形图 地形剖面图
2
等高线地形图
2020/10/16
3
一、等高线地形图
1、几个概念
(1)海拔：
以 海平面 为起点，地面某个地 点高出海平面的 垂直 距离 。
(2)相对高度：
某个地点高出另一个地点的垂直距离
C.过纵坐标各海拔高度 300m 上的点分别作平行于横 200m
坐标的平行线
100m
2020/10/16
0m
32
等高线
D.找出直线与等高线 相交的点