第三章空间数据采集和质量控制
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空间数据质量控制方法与精度评估体系构建引言:在当今数字时代,空间数据已经成为决策与规划的重要基础,无论是城市规划、环境保护还是灾害管理,都离不开准确可靠的空间数据。
然而,由于空间数据的获取和整合过程中存在一系列问题,如数据源的不一致性、传感器误差以及算法引入的错误,导致了空间数据的质量问题。
本文将探讨空间数据的质量控制方法和精度评估体系的构建,希望能够提供一些有益的思路和方法。
一、空间数据的质量控制方法1. 数据源管理与一致性验证空间数据的质量首先受制于数据源的质量,因此在数据采集和整合过程中,必须对数据源进行管理和验证。
首先,需要建立数据源的元数据管理系统,包括描述数据的属性、格式、坐标系统等信息,以确保后续的数据整合和分析能够正确进行。
其次,需要进行数据的一致性验证,通过比对不同数据源的同一位置的数据,判断其一致性并进行数据修正。
这有助于消除数据源之间的不一致性,提高数据的准确性。
2. 数据清洗与处理空间数据中常常存在各种噪声和异常值,如野值、漏洞等,这些都会对数据的准确性和可信度造成影响。
因此,在进行数据分析和应用之前,需要对数据进行清洗和处理。
数据清洗可以通过各种算法和方法实现,如聚类分析、插值算法等。
此外,还需要进行异常检测和修正,对异常值进行排查和修复。
通过数据清洗和处理,可以提高数据的质量和可用性。
3. 精度改进与校正空间数据的精度是衡量数据质量的重要指标之一。
为了提高数据的精度,可以采用多种方法进行改进和校正。
例如,通过引入更精确的传感器设备和测量技术,可以提高数据的采样精度和分辨率。
另外,还可以通过数据融合和模型校正来增强数据的精度。
数据融合可以将多个数据源的信息进行整合和组合,从而提高数据的精度和完整性。
模型校正是在采集数据时,通过建立空间数据模型,对数据进行校正和修正,从而提高数据的准确性。
4. 数据验证与反馈机制为了保证数据质量的长久稳定,需要建立完善的数据验证和反馈机制。
1 地理信息系统:由计算机硬件软件和不同方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集管理处理分析建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
2 WEBGIS:(网络地理信息系统)指基于Internet平台,客户端应用软件采用网络协议,运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机,多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成,包括以下四个部分:WEB-GIS浏览器(browser),WEB-GIS服务器,WEB-GIS编辑器(Editor),WEB-GIS信息代理(imformation agent)。
3 拓扑关系:地理图形要素之间的各种关联、邻接以及包含等空间关系的总和就是拓扑关系。
图形保持连续状态下变形但是图形关系不变的性质4 矢量数据结构:基于矢量模型的数据结构,采用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合来描述地理空间的实体的一种数据组织方式5 栅格数据结构:基于栅格模型的数据结构,指将空间分割成有规则的网格,在各个网格上给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。
6 数据模型:对客观事物及其联系的逻辑组织描述。
数据模型(Data Model)是数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架。
数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。
数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。
7 关系数据模型:一种数学化模型,它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表中的元素这种表称为关系,关系的集合构成关系模型8 面向对象数据模型9地理实体、空间实体:地理实体是地理数据库中的实体,是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。
空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型10地理编码: 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码,它将全部实体按照预先拟定的分类系统,选择最适宜的量化方法,按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。
如何进行空间数据的质量控制空间数据的质量控制是现代社会中不可或缺的一个环节。
随着科技的不断发展和应用,我们越来越依赖于精确、可靠的空间数据来进行各种决策和规划。
而空间数据的质量控制涉及到多个方面,包括采集、处理、分析和应用等。
下面将从不同的角度探讨如何进行空间数据的质量控制。
首先,空间数据的采集是质量控制的第一步。
在采集过程中,要考虑多种因素对数据质量的影响,如传感器精度、数据完整性和采样密度等。
传感器精度是指采集设备的精确度,它直接影响到数据的准确性。
如果传感器精度较低,那么采集到的数据就可能存在一定的偏差,进而影响后续分析和应用的结果。
因此,在采集过程中要选择合适的设备,确保传感器的精度能够满足需求。
另外,数据完整性也是非常重要的一个因素。
所谓数据完整性,是指采集到的数据是否涵盖了所研究区域的全部信息。
如果数据不完整,就会导致分析结果的偏差。
因此,在采集过程中要注意确保数据的完整性,可以采用采样点的交叉验证或者遥感图像的覆盖率来评估数据的完整性。
除了采集过程,空间数据的处理也是质量控制的关键环节。
在数据处理过程中,要注意数据的精度保持和去噪。
精度保持是指在数据处理过程中尽量减小数据质量的丢失,保持数据的准确性。
而去噪则是指去除数据中由于环境和传感器等原因引起的噪声和异常值。
这些噪声和异常值可能会对分析和应用结果造成较大的影响,因此需要采用适当的方法进行去除。
另外,空间数据的分析也是质量控制的重要环节。
在数据分析过程中,需要注意数据的合理性和一致性。
数据的合理性是指分析结果是否符合现实情况,在进行分析时需要根据实际情况进行合理的假设和推断。
而数据的一致性是指同一数据的不同分析结果是否一致,需要进行交叉验证和比较来确保数据分析的一致性。
同时,在数据分析过程中要充分利用专业知识和科学方法,确保分析结果的可信度和可靠性。
最后,空间数据的应用也需要进行质量控制。
在数据应用过程中,要注意数据的可重复性和可追溯性。
地理信息技术专业中的空间数据质量控制方法介绍在地理信息技术专业中,空间数据质量控制是一个非常重要的环节。
保证空间数据的准确性和可靠性对于地理信息系统的应用具有至关重要的意义。
本文将介绍几种常见的空间数据质量控制方法,包括数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
一、数据采集数据采集是空间数据质量控制的第一步,其目的是获取准确的原始数据。
在进行数据采集时,应该注意以下几个方面:1.选择合适的数据采集设备和技术。
根据采集任务的特点,选择合适的设备和技术进行数据采集,如GPS定位、遥感影像采集等。
2.确保数据采集设备的准确性和稳定性。
校准仪器,及时进行设备维护,以保证采集的数据准确无误。
3.制定数据采集规范和操作流程。
建立标准的采集规范和操作流程,对数据采集人员进行培训和指导,以确保数据采集的一致性和准确性。
二、数据处理数据处理是对采集到的原始数据进行整理、清洗和转换的过程,其目的是消除数据中的误差和噪声,提高数据的质量。
在进行数据处理时,应该注意以下几个方面:1.数据清洗。
通过对数据进行筛选、去重、去噪等操作,消除数据中的错误和冗余部分。
2.数据配准和校正。
对不同数据源的数据进行配准和校正,使其在空间位置上达到一致,提高数据的精度和准确性。
3.数据转换和投影。
根据实际需求,将数据转换为统一的坐标系统和数据格式,以便于后续的分析和应用。
三、数据验证数据验证是对处理后的数据进行质量评估和验证的过程,其目的是确保数据的可信度和有效性。
在进行数据验证时,应该注意以下几个方面:1.数据一致性检查。
对数据进行一致性检查,包括数据的拓扑关系、属性信息等,以确保数据的完整性和一致性。
2.数据精度评估。
通过与实地调查、高精度数据或其他可靠数据源的对比,评估数据的精度和准确性。
3.数据质量报告。
生成数据质量报告,对数据进行全面的质量评估和分析,并提出质量改进的建议。
综上所述,地理信息技术专业中的空间数据质量控制是一个关键的环节,涉及数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
地理信息系统教程第一章绪论1.信息系统:能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,并能回答用户一系列问题的系统。
具有采集、管理、分析和表达数据的能力。
2.地理信息系统:GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题3.GIS与IS之间的区别:GIS是空间数据和属性数据的联合体。
4.GIS系统五个基本组成部分:⑴硬件系统,各种设备-物质基础;⑵软件系统,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;⑶数据,系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础;⑷应用人员,GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户;⑸应用模型,解决某一专门应用的应用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在5.地理信息系统基本功能:⑴数据采集与编辑;⑵数据存储与管理;⑶数据处理和变换;⑷空间分析和统计;⑸产品制作与显示;⑹二次开发和编程6.地理信息系统应用功能:资源管理;区域规划;国土监测;辅助决策第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库1.地理实体:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具有概括性,复杂性,相对性的概念。
2.地理实体的特征:⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性;⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系;⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化3.地理实体数据的类型:⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据;⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据;⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4.点:有特定位置;线:具有相同属性的点的轨迹,由一系列的有序坐标表示;面:对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。
由封闭曲线加内点来表示;体:用于描述三维空间中的现象与物体,它具有长度、宽度及高度等属性5.空间数据结构:是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
《地理信息系统》课程教学大纲课程编号:031301009课程名称:地理信息系统英文名称: Geographical Information System课程性质:专业课程总学时:54学分:3适用对象:地理科学专业四年制本科生先修课程:地图学;遥感;计算机语言;数据库管理;一、编写说明(一)本课程的性质、地位和作用《地理信息系统》是高校地理专业的必修课,它是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉学科,GIS已成为现代地学研究的强有力的技术工具,代表着地理学发展的一个重要方向,GIS技术的不断发展和日趋成熟,在社会上将会得到广泛应用,它对地理学的振兴有重要意义。
本课程的任务是让学生掌握地理信息系统的基本理论,空间数据的处理和分析方法,培养学生地理信息系统技术的初步应用能力。
(二)教学基本要求1.了解地理信息系统的基本概念、构成、功能及其发展趋势。
2.理解地理空间(图形)数据的特征及其计算机表示方法,空间数据的处理方法。
3.掌握空间数据库的基本理论。
4.掌握空间分析的原理与方法。
5.掌握常用地学分析模型的建立以及地理信息系统开发与设计方法。
6.理解并掌握地理信息系统产品的输出与设计。
(三)课程教学方法和手段1. 地理信息系统是一门应用性和实践性都很强的专业课,因此本课程以讲授与上机实践相结方式合授课,尽可能有准备、有针对性的开展符合教学特点的多媒体教学。
2. 正确处理知识传授和训练的关系,尽量作到精讲多练,以便让学生能有更多的时间上机练习和操作。
3.有计划、有目的地开展教学讨论活动,同时,让有兴趣的同学参与教师的相关科研项目和活动。
(四)实践环节1.实验(上机操作)2.主要内容与要求:包括手扶数字化仪的使用、图形屏幕数字化与编辑、空间数据库组织、建立及数据分析、地理信息输出-辅助制图等。
3.学时分配:12学时(五)教学时数分配表(六)本课程与其它课程的联系地理信息系统,是六十年代开始迅速发展起来的地理学研究的新技术,是多种学科交叉的产物。
中科院考839《GIS》科目都有哪些研究所或学院?下属研究所(学院)考中科院大学指定的《GIS》科目:地理科学与资源研究所、东北地理与农业生态研究所、成都山地灾害与环境研究所、遥感与数字地球研究所、寒区旱区环境与工程研究所、资源与环境学院、新疆生态与地理研究所、广州地球化学研究所。
版块一中科院2012-2015年初试真题《地理信息系统》答案详解答案参考书:《地理信息系统》,陆守一,高等教育出版社;《地理信息系统导论》,陈健飞编译,科学出版社,第五版;《地理信息系统:原理、方法和应用》,2005版,邬伦,科学出版社;《地理信息系统教程》2007版,汤国安,高教出版社;《地理信息系统》2000版,汤国安,科学出版社;《地理信息系统导论》,陈述彭,科学出版社;《地理信息系统概论》,黄杏元,高教出版社。
说明:1、在本部分只给出了最近四年的试题解析。
以前年份的题目,由于不是中科院通用考试科目,已经没有了意义。
2、关于名词解释对于这种基本概念,最好是能直接回答定义。
但如果无法确切的知道其定义,比如书本上没有确切的或者是自己记不全了,可以按自己的理解来答。
对于一些新型的概念,可以分解回答,先回答自己熟悉的部分,再补充其他内容,也可以举出具体的例子。
具体思路按照:概念、原理、作用、意义等几个方面回答即可。
虽然考试无内容长度的要求,但名解这块,也别回答的太过于简单,最少三行吧,合适的内容限制是三到四行。
3、关于简答题、分析题简答题、分析题、论述题简单来说是要熟记答题要点,然后再对要点进行细节补充。
题目其实很多时候只是换了一个说法或出题的角度,而知识点并没变。
研究生的试题很多都没有标准答案,需要的是考生自己的理解。
不过要注意两点,一是简答题,要注意简答二字,做到简明和逻辑清晰;论述题要做到全面、详尽和逻辑性。
二是要注意专业术语的应用,尽量避免完全用白话表达自己意思。
下述答案仅供参考。
地学考研中心【展示细节1】:标注了答案来源和页码,清晰明了一、名词解释1、大地基准【参考答案来源】:陈健飞《地理信息系统导论》第二章,第一节,P21。
空间数据的采集和质量控制1. 空间数据的意义和应用空间数据是指描述地球上特定位置的数据,主要包括地理位置、坐标和属性特征等信息。
空间数据的采集和质量控制在现代科技和社会发展中具有极其重要的意义和广泛的应用。
首先,空间数据是地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的基础。
GIS是一种将地理数据与计算机技术相结合的专门系统,可以用于地理分析、空间模拟、决策支持和资源管理等方面。
而空间数据就是构建GIS系统的核心要素,它为地理信息系统的建立提供了基础数据。
其次,空间数据在城市规划、土地利用和环境保护等方面起到重要作用。
通过对空间数据的采集和分析,可以获得城市的地形、道路、建筑物、水资源和植被等信息,有助于城市规划和土地利用的科学决策。
同时,空间数据还可以用于环境监测和保护,利用遥感技术和卫星数据可以对地球表面的环境变化进行监测和分析,从而提供科学依据和决策支持。
最后,空间数据在交通运输、导航和位置服务等领域也有广泛应用。
通过对空间数据的采集和处理,可以实现交通导航和位置定位,提供准确的路线规划和位置信息,方便人们出行和导航。
2. 空间数据的采集方法空间数据的采集主要借助于遥感技术、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)和地理信息技术等手段。
首先,遥感技术是一种利用航空或卫星传感器获取地球表面信息的技术。
通过遥感技术可以获取到高分辨率的影像数据,包括可见光、红外线和微波等波段。
遥感数据可以提供大范围、连续性和实时性的信息,方便对地球表面进行全面的监测和分析。
其次,GPS是一种由美国政府开发的卫星导航系统,通过将GPS接收器与卫星信号进行定位计算,可以实现全球范围内的位置定位。
GPS可以提供准确的位置信息,对空间数据的采集和质量控制具有重要作用。
另外,地理信息技术也是空间数据采集的重要手段之一。
地理信息技术包括地图制作、地理数据库管理和空间分析等技术,可以帮助对地理空间信息进行高效的采集和处理。
一、单选题1、对于离散空间最佳的内插方法是:A.整体内插法 B.局部内插法C.移动拟合法 D.邻近元法2、下列能进行地图数字化的设备是:A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机 D.硬盘3、有关数据处理的叙述错误的是:A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理4、邻近元法是:A.离散空间数据内插的方法B.连续空间内插的方法C.生成DEM的一种方法D.生成DTM的一种方法5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是:A.邻近元法B.整体拟合技术C.局部拟合技术D.移动拟合法6、在地理数据采集中,手工方式主要是用于录入:A.属性数据B.地图数据C.影象数据 D.DTM数据7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行:A.数据编辑B.数据变换C.数据更新 D.数据匹配8、下列属于地图投影变换方法的是:A.正解变换B.平移变换C.空间变换 D.旋转变换9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是:A.压缩软件B.消冗处理C.特征点筛选法 D.压缩编码技术10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。
A. 空间位置、专题特征、时间B. 空间位置、专题特征、属性C. 空间特点、变化趋势、属性D. 空间特点、变化趋势、时间11、以下哪种不属于数据采集的方式:A. 手工方式B.扫描方式C.投影方式 D.数据通讯方式12、以下不属于地图投影变换方法的是:A. 正解变换B.平移变换C.数值变换 D.反解变换13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是:A. 实体元数据B.属性元数据C.数据层元数据D. 应用层元数据14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是:A. 实体元数据B.属性元数据C. 说明元数据D. 分类元数据15、以下不属于遥感数据误差的是:A. 数字化误差B.数据预处理误差C. 数据转换误差D. 人工判读误差二、填空题1、数据处理涉及的内容很广泛,主要取决于和,一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。
第三章空间数据采集与处理练习资料一、单选题1、对于离散空间最佳的内插方法是:A.整体内插法 B.局部内插法C.移动拟合法 D.邻近元法2、下列能进行地图数字化的设备是:A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机 D.硬盘3、有关数据处理的叙述错误的是:A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程B.数据处理是检验数据质量的关键环节C.数据处理是实现数据共享的关键步骤D.数据处理是对地图数字化前的预处理4、邻近元法是:A.离散空间数据内插的方法B.连续空间内插的方法C.生成DEM的一种方法D.生成DTM的一种方法5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是:A.邻近元法B.整体拟合技术C.局部拟合技术D.移动拟合法6、在地理数据采集中,手工方式主要是用于录入:A.属性数据B.地图数据C.影象数据 D.DTM数据7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行:A.数据编辑B.数据变换C.数据更新 D.数据匹配8、下列属于地图投影变换方法的是:A.正解变换B.平移变换C.空间变换 D.旋转变换9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是:A.压缩软件B.消冗处理C.特征点筛选法 D.压缩编码技术10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。
A. 空间位置、专题特征、时间B. 空间位置、专题特征、属性C. 空间特点、变化趋势、属性D. 空间特点、变化趋势、时间11、以下哪种不属于数据采集的方式:A. 手工方式B.扫描方式C.投影方式 D.数据通讯方式12、以下不属于地图投影变换方法的是:A. 正解变换B.平移变换C.数值变换 D.反解变换13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是:A. 实体元数据B.属性元数据C.数据层元数据D. 应用层元数据14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是:A. 实体元数据B.属性元数据C. 说明元数据D. 分类元数据15、以下不属于遥感数据误差的是:A. 数字化误差B.数据预处理误差C. 数据转换误差D. 人工判读误差二、填空题1、数据处理涉及的内容很广泛,主要取决于和,一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。