第三章 空间数据的采集和质量控制数据采集在GIS中的地位 以数据为处理线索 硬件软件数据 = 12 7DateDate徐春迪徐春迪GIS的数据源：地图数据 ，遥感数据， 文本数据，统计数据实测数据，多媒体数据，已有系统的数据图形图像数据： 文字数据： 地图 调查报告 工程图 文件 规划图 统计数据 照片 实验数据 航空与遥感影像等 野外调查的原始记录等图形图像数据 文字数据1 GIS数据源* *徐春迪徐春迪数据采集任务数据采集是将现有的各种类型数据转换成GIS 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。 将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感图片数据 、文本资料等转换成GIS可以接受的数字形式。数据库入 库之前进行验证、修改、编辑等处理，保证数据在内容和 逻辑上的一致性。 不同的数据来源要用到不同的设备和方法。 数据的转换装载 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等DateDate徐春迪徐春迪数据源与相应设备地图地面测量数据统计资料航空、遥感文字数据多媒体数字化仪扫描仪摄影测量系统键盘空间 数据库编辑处理数据交换DateDate徐春迪徐春迪数据采集 与输入现实世界文字报告 、遥感图 象等数字化仪扫描仪解析测图仪键盘 等编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等空间数据库DateDate徐春迪徐春迪分层区域分块空间数据库GIS应用大范围 地理区域合理组织面向对 象组织矩形分块经纬度分块一、空间间数据的组织组织DateDate徐春迪徐春迪1、地理数据的分层空间数据可按某种属性特征形成一个数据层，通常称为图层（Coverage）。1、空间数据分层方法：1）专题分层每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。如地貌层、水系层、道路 层、居民地层等。2）时间序列分层即把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。3）地面垂直高度分层层把不同高度的数据作为一个数据层。 专题分层时间序列ZDateDate徐春迪徐春迪2、空间数据 分层的目的便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单；2）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空 间数据进行查询即可，因而可加快查询速度；3）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活 性；4）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。 DateDate徐春迪徐春迪二 空间数据采集属性数据的采集 属性数据即空间实体的特征数据，一般包括名称、等级、 数量、代码等多种形式，属性数据的内容有时直接记录在 栅格或矢量数据文件中，有时则单独输入数据库存储为属 性文件，通过标识码与图形数据相联系。（ 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。）-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。DateDate徐春迪徐春迪1、属性数据编码在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关 的。例如，道路的等级、类型等，决定着道路符号的形状 、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把这部分属性数据用编码 的形式表示，并与几何数据一起管理起来。编码：是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或人识别与 处理的符号，是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段 。编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码的基 础。DateDate徐春迪徐春迪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。 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。 DateDate徐春迪徐春迪2 编码的方法编码的一般步骤是：（1）列出全部制图对象清单。（2）制定对象分类，分级原则和指标将制图对象 进行分类、分级。 （3）拟定分类代码系统。（4）设定代码及其格式。设定代码使用的字符和 数字、码位长度、码位分配等。 （5）建立代码和编码对象的对照表这是编码最终 成果档案，是数据输人计算机进行编码的依据。DateDate徐春迪徐春迪属性的科学分类体系无疑是GIS中属性编码的础。编码方法有：层次分类编码法多源分类编码法 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 关系属性数据的分类编码方法 DateDate徐春迪徐春迪耕地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土地利用类型7有林地731灌木地732疏林地 733迹地735针叶树疏林地 7331阔叶树疏林地 7332未成林林地 734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土地利用类型7有林地731灌木地732疏林地733迹地735针叶树疏林地7331阔叶树疏林地7332未成林林地734DateDate徐春迪徐春迪多源分类编码法：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。 DateDate徐春迪徐春迪标 志 编 号分 类1 2 3平原河 过渡河 山地河1 2 3常年河 时令河 消失河1 2通航河 不通航河1 2 3 4 5 6树状河 平行河 筛状河 辐射河 扇形河 迷宫河1 2 3 4 5 6主要河流一级 支 流二级三级四级五级六级七级1 2 3 4 5河长：一组 1公里以下二组 2公里以下三组 5公里以下四组10公里以下五组10公里以上1 2 3 4 5 6 7 8河宽：一组 510 米二组 1020 米三组 2030 米四组 3060 米五组 60120米六组120300米七组300500米八组500米以上1 2 3 4 5 6 7河流间的最短距离50米50 100 米 100 200 米 200 400 米 400 500 米 500 1000米 10002000米1 2 3 4 5弯曲度：2.5公里弯曲 深度 宽度40 50 5040 50 7525 50 7525 50 10075 150DateDate徐春迪徐春迪 例如，表中111115322表示：常年河，通 航，河床形状为树形，主流长10公里以上 ，宽25米，河流弯曲，2.5公里的弯曲，平 均数为40，弯曲的平均深度为 50米，弯 曲的平均宽度75米。由此可见，该种编码 方法一般具有较大的信息载量。有利于对 于空间信息的综合分析。 在实际工作中，也往往将以上两种编码方 法结合使用，以达到更理想的效果。 DateDate徐春迪徐春迪编码示例DateDate徐春迪徐春迪DateDate徐春迪徐春迪三 空间数据采集图形数据的采集空间数据主要采集方法： 手扶跟踪数字化仪采集 扫描跟踪数字化采集 摄影测量数字化采集 外业实地数字化采集 数字化：是将数据由模拟格式转化成数字格 式的过程。 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。DateDate徐春迪徐春迪数字化仪DateDate徐春迪徐春迪DateDate徐春迪徐春迪1手扶跟踪数字化 数据采集方式点方式流方式 数字化仪的精度 手扶数字化的缺陷无法及时发现错误作业辛苦距离方式时间方式DateDate徐春迪徐春迪确定数理化路线地图预处理设置好数字化仪确定投影方式和坐标用数字化软件进行数字化主要包括：选择地图，地图分层与分幅主要内容： 减小图纸变形的影响 透边处理线划要素的分段选取控制点DateDate徐春迪徐春迪用数字化 软件进行 数字化DateDate徐春迪徐春迪2. 扫描数字化台式扫描仪滚筒式扫描仪 扫描仪简介扫描精度：扫 描分辨率用每 英寸点数：DPI（Dot Per Inch）表示扫描图为栅格数据， 要进行屏幕跟踪矢量 化DateDate徐春迪徐春迪 利用扫描仪对地图扫描的基本步骤： （1）原图定位 （2）激活扫描软件 （3）设置扫描方式 （4）原图预扫 （5）调整扫描的尺寸和扫描方式 （6）最终扫描及扫描后处理DateDate徐春迪徐春迪2 扫描矢量化（数字化）扫描 转换拼接子 图块裁剪 地图屏 幕 跟 踪 矢 量 化矢量图合 成、接边矢量图 编辑纸 质 地 图空间数据库（1） 扫描矢量化处理流程：DateDate徐春迪徐春迪（2） 屏幕跟踪矢量化流程：准备扫描图像栅格图像配准新建数字化图层屏幕跟踪矢量化地图选择投影和单位输入控制点编辑控制点DateDate徐春迪徐春迪a1a2001002001002程序空间数据库属性和几何数据的连接1、可手工输入2、由系统自动生成(如用顺序号代表标识符) 标识码属性数据几何数据返回属性数据 1、键盘，人机对话方式 2、程序批量输入。图形数据 1、手扶跟踪数字化 2扫描数字化DateDate徐春迪徐春迪