第5章 GIS空间数据采集与处理(数据输入处理与编辑6789)PPT课件

叉丝 按扭
游标 电磁感应板
数字化仪
扫描仪
数字摄影测量工作站
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第三节 空间数据的编辑与处理
误差与错误的检查与编辑
空间数据一般性错误
数据不完整、重复 空间数据位置不正确 空间数据比例尺不准确 空间数据变形 几何和属性连接有误 属性数据不完整
错误检查主要方法
叠合比较法 目视检查法 逻辑检查法
第五章 空间数据采集与处理
通向计算机接口
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
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整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
数据采集在GIS中的地位
以数据为处理线索 硬件∶软件∶数据 = 1∶2 ∶7
汽油
数据
3
GIS数据的内容
数字线化数据
等
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
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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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。
误差修正一般过程：
设定容许值 连接接点 重建拓扑关系
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图象纠正
纠正原因
地图变形(均匀变形、非均匀变形） 数字化中的位置移动 遥感影像本身存在几何变形 投影方式不同 分幅扫描

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测距交会确定点位是卫星 定位测量的基本原理。 应用测距后方交会原理， 可由三个以上地面已知点 （控制站）交会出卫星的 位置； 利用三个以上卫星的已知 空间位置又可交会出地面 未知点（用户接收机）的 位置。
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2.1.2地图数字化 地图数字化：根据现有纸质地图，通过手 扶跟踪或扫描矢量化的方法，生产出可在 计算机上进行存储、处理和分析的数字化 数据。 矢量电子地图：当纸地图经过计算机图形 图像系统光—电转换量化为点阵数字图像， 经图像处理和曲线矢量化，或者直接进行 手扶跟踪数字化后，生成可以为地理信息 系统显示、修改、标注、漫游、计算、管 理和打印的矢量地图数据文件。
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（3）空间定位测量 常用的空间定位系统主要有美国的全球定 位系统，俄罗斯的GLONASS全球导航卫星系 统，欧洲的伽利略导航卫星系统以及我国 的北斗导航卫星系统。
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GPS自其建立以来，因其方便快捷和较高的 精度，迅速在各个行业和部门得到了广泛 的应用。 它从一定程度上改变了传统野外测绘的实 施方式，并成为GIS数据采集的重要手段。 整个GPS系统包括空间卫星、地面控制站和 用户接收机三个部分。
⑤其他数据
通过其他方式获取的数据。
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GIS的数据来源—表现形式 按照数据的表现形式可分为
数字化数据 多媒体数据 文本资料数据。
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GIS的数据来源—表现形式
第一手数据 1.平板测量数据 2.工程测量数据 3.笔记 4.航空、遥感相片 5.人口普查 6.社会经济调查 7.各种统计资料 第二手数据
（1）平板测量 （2）全野外数字测图 （3）空间定位测量
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（1）平板测量
平板测量获取的是非数字化数据，现在已不是 GIS野外数据获取的主要手段。 优点：成本低、技术容易掌握。 平板仪测量包括小平板测量和大平板测量，测 量产品都是纸质地图。 一般在野外测量绘制铅笔草图，然后用小笔尖 转绘在聚酯薄膜上，再晒成蓝图提供给用户使 用。 可对铅笔草图进行手扶跟踪或扫描数字化使平 板测量结果转变为数字数据。

制图误差
图幅接边误差
数字化误差
数据预处理
目的 数据集成 在数据类型、坐标系、数据结构上满足GIS要求 专题的分层数据 地理数据结构化 拓扑编码 空间索引 数据格式转换 数据压缩 误差探测 边界匹配 数据纠正 投影转换
数据格式转换
数据结构转换
相同数据结构的不同组织形式转换
矢量拓扑结构变换 栅格数据转换
统计数据
数字数据 格式、精度
主要数据采集方法—各种定位设备 主要数据采集方法 各种定位设备
野外测量：大平板、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
主要数据采集方法—数字化设备 主要数据采集方法 数字化设备
数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备 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
橡皮板变换
投影变换
正解变换：解析函数关系 X=f (x , y) ，Y=g( x , y )
投影A （x，y）
反解变换：经纬度 B=f (x , y) , L=g( x , y ) X=F(B, L) , Y=G( B, L)
投影B （X，Y）
数值变换：数学方法
a1 X Y = ⋮ a n b1 ⋮ bn ⋯ x ⋮ y ⋯
数字化仪
扫描仪
数字摄影测量工作站
主要数据采集方法—数据交换 主要数据采集方法 数据交换
GIS A 内部文件 数据交换文件 GIS A GIS B 外部文件 内部文件 GIS B 外部文件
GIS A
数据交换标准
Open GIS
Internet / Intranet
数据内容与相应设备

（2）扫描过程
扫描模式的设置，（分二值、灰度、百万种 彩色），对地形图的扫描一般采用二值扫描， 或灰度扫描。对彩色航片或卫片采用百万种 彩色扫描，对黑白航片或卫片采用灰度扫描。 扫描分辨率的设置，根据扫描要求，对地形 图的扫描一般采用300dpi或更高的分辨率。 针对一些特殊的需要，还可以调整亮度、对 比度、色调、GAMMA曲线等。 设定扫描范围
扫描参数设置完后，即可通过扫描获得某个地区的栅格数据。 通过扫描获得的是栅格数据，数据量比较大。如一张地形图采用 300dpi灰度扫描其数据量就有20兆左右。 除此之外，扫描获得的数据还存在着噪声和中间色调像元的处理 问题。 噪声是指不属于地图内容的斑点污渍和其它模糊不清的东西形成 的像元灰度值。噪音范围很广，没有简单有效的方法能加以完全 消除，有的软件能去除一些小的脏点，但有些地图内容如小数点 等和小的脏点很难区分。 对于中间色调像元，则可以通过选择合适的阈值选用一些软件如 Photoshop等来处理。 一般对获得的栅格数据还要进行一些后续处理如图象纠正、矢量 化
土地利用类型 7
耕地 71
园地 72
林地 73
牧草地 74
居民点及公矿用地 75
交通用地 75
水域 76
未利用地 77
有林地 731
灌木地 732
疏林地 733
未成林林地 734
迹地 735
针叶树疏林地 7331
阔叶树疏林地 7332
编码的类型
1）层次分类编码法： 是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。上图以土地利用类型 的编码为例，说明上图 ：土地利用类型编码（层次 分类编码法）层次分类编码法所构成的编码体系。 2）多源分类编码法 又称独立分类编码法。是指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。表4-1以河流为例说 明了属性数据多源分类编码法的编码方法。