1、昆明理工大學信自學院-1-2021年12月23日0時26分地理信息系統(tǒng)原理地理信息系統(tǒng)原理胡守成胡守成 第第4 4章章 空間數(shù)據(jù)采集與處理空間數(shù)據(jù)采集與處理昆明理工大學信自學院-2-2021年12月23日0時26分 第第4章章 空間數(shù)據(jù)采集與處理空間數(shù)據(jù)采集與處理本章重點：本章重點： 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 空間數(shù)據(jù)壓縮與重分類空間數(shù)據(jù)壓縮與重分類 空間數(shù)據(jù)內(nèi)插空間數(shù)據(jù)內(nèi)插昆明理工大學信自學院-3-2021年12月23日0時26分 目目 錄錄1 1、空間數(shù)據(jù)采集、空間數(shù)據(jù)采集 2 2、空間數(shù)據(jù)編輯、空間數(shù)據(jù)編輯 3 3、空間

2、數(shù)據(jù)監(jiān)理、空間數(shù)據(jù)監(jiān)理4 4、空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換5 5、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換6 6、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的壓縮與重分類、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的壓縮與重分類7 7、空間數(shù)據(jù)內(nèi)插、空間數(shù)據(jù)內(nèi)插8 8、空間數(shù)據(jù)拼接、空間數(shù)據(jù)拼接 思考題思考題昆明理工大學信自學院-4-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.1 1.1 空間數(shù)據(jù)源分類空間數(shù)據(jù)源分類 1.2 1.2 空間數(shù)據(jù)采集流程空間數(shù)據(jù)采集流程 1.3 1.3 空間數(shù)據(jù)采集方法空間數(shù)據(jù)采集方法 1.4 1.4 屬性數(shù)據(jù)采集屬性數(shù)據(jù)采集 昆明理工大學信自學院-5-2021年12月23日0時26分

3、第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.1 1.1 空間數(shù)據(jù)源分類空間數(shù)據(jù)源分類 地圖地圖 GIS GIS空空 間數(shù)據(jù)間數(shù)據(jù)其它數(shù)據(jù)其它數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)DEM昆明理工大學信自學院-6-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.1 1.1 空間數(shù)據(jù)源分類空間數(shù)據(jù)源分類 1. 1. 傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)傳統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)昆明理工大學信自學院-7-2021年12月23日0時26分【長征】中央工農(nóng)紅軍長征路線地圖【長征】中央工農(nóng)紅軍長征路線地圖 突破四道突破四道封鎖線封鎖線四渡赤水四渡赤水遵義會議遵義會議巧渡金沙

4、江巧渡金沙江強渡大渡河強渡大渡河 飛奪瀘定橋飛奪瀘定橋翻越大雪山翻越大雪山走過水草地走過水草地昆明理工大學信自學院-8-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.1 1.1 空間數(shù)據(jù)源分類空間數(shù)據(jù)源分類 2. 2. 遙感影像數(shù)據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)3. DEM3. DEM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)4. 4. 測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)1）攝影測量數(shù)據(jù)）攝影測量數(shù)據(jù) 2）實地測量數(shù)據(jù)）實地測量數(shù)據(jù)5. 5. 文本統(tǒng)計數(shù)據(jù)文本統(tǒng)計數(shù)據(jù)6. 6. 其它電子數(shù)據(jù)其它電子數(shù)據(jù)昆明理工大學信自學院-9-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.2 1.2 空間數(shù)據(jù)采

5、集流程空間數(shù)據(jù)采集流程 數(shù)據(jù)入庫數(shù)據(jù)入庫圖像數(shù)字信息圖像數(shù)字信息地圖要素地圖要素像片資料像片資料磁帶機磁帶機測量數(shù)據(jù)及屬性測量數(shù)據(jù)及屬性電子數(shù)據(jù)記錄器電子數(shù)據(jù)記錄器跟蹤掃描數(shù)字跟蹤掃描數(shù)字化儀和掃描儀化儀和掃描儀鍵鍵 盤盤攝像機攝像機編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、注記標注編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、注記標注文本統(tǒng)計信息文本統(tǒng)計信息現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界圖圖4-7 GIS4-7 GIS數(shù)據(jù)采集流程圖數(shù)據(jù)采集流程圖 昆明理工大學信自學院-10-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.3 1.3 空間數(shù)據(jù)采集方法空間數(shù)據(jù)采集方法 1. 1. 地圖數(shù)字化地圖

6、數(shù)字化 1 1）手工輸入圖形數(shù)據(jù)）手工輸入圖形數(shù)據(jù) 2 2）手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入）手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入 3 3）掃描數(shù)字化）掃描數(shù)字化2. 2. 野外實地采集（測量與野外實地采集（測量與GPSGPS）3. 3. 攝影測量攝影測量4. 4. 遙感圖像解譯遙感圖像解譯下面再說下面再說昆明理工大學信自學院-11-2021年12月23日0時26分 簡稱數(shù)字化儀，是一種用來記錄和簡稱數(shù)字化儀，是一種用來記錄和跟蹤地圖點、線位置的手工數(shù)字化跟蹤地圖點、線位置的手工數(shù)字化設(shè)備。設(shè)備。昆明理工大學信自學院-12-2021年12月23日0時26分昆明理工大學信自學院-13-2021年12月23日0時26分昆明理

7、工大學信自學院-14-2021年12月23日0時26分 根據(jù)尺寸和使用條件的不同，大致根據(jù)尺寸和使用條件的不同，大致可分為兩類：可分為兩類：小型數(shù)字化儀小型數(shù)字化儀 (Tablet)(Tablet)：A A4 4(297(297* *210),A210),A3 3(297(297* *420)420)，A A2 2 (420(420* *594)594)， 大型數(shù)字化儀大型數(shù)字化儀( (Digitizer)Digitizer)：A A1 1 (841(841* *594)594)， ，A A0 0 (1189(1189* *841)841)，A A0000。昆明理工大學信自學院-15-2021

8、年12月23日0時26分數(shù)字化儀的構(gòu)成數(shù)字化儀的構(gòu)成 感應(yīng)板感應(yīng)板 (Drawing Board)(Drawing Board) 標識器標識器 (Pointing Device)(Pointing Device)昆明理工大學信自學院-16-2021年12月23日0時26分數(shù)字化儀的性能參數(shù)數(shù)字化儀的性能參數(shù)操作方式操作方式輸出格式輸出格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率分辨率分辨率精度精度昆明理工大學信自學院-17-2021年12月23日0時26分操作方式操作方式點方式點方式流方式流方式 ( (開關(guān)流開關(guān)流/ /連續(xù)流連續(xù)流) )增量方式增量方式 ( (距離距離/ /時間時間) ).昆明理工大學信自學院-

9、18-2021年12月23日0時26分Selecting points to digitizeSource: Clarke, 2001昆明理工大學信自學院-19-2021年12月23日0時26分Manual digitizing modes The resolution of coordinate data is dependent on the mode of digitizing. There are two modes of digitizing: point-mode and stream-mode. Point-modeStream-modeSource: GIS self lear

10、ning tools, .au/gisweb/SDEModule/SDEModule.htm昆明理工大學信自學院-20-2021年12月23日0時26分掃描數(shù)字化儀掃描數(shù)字化儀簡稱掃描儀，它是一種將地簡稱掃描儀，它是一種將地圖或圖像按一定的分辨率一般轉(zhuǎn)圖或圖像按一定的分辨率一般轉(zhuǎn)換成柵格格式數(shù)據(jù)的裝置。換成柵格格式數(shù)據(jù)的裝置。昆明理工大學信自學院-21-2021年12月23日0時26分掃描儀的種類掃描儀的種類按輻射分辨率劃分：按輻射分辨率劃分： 二值掃描儀、灰度掃描儀和彩色掃描儀；二值掃描儀、灰度掃描儀和彩色掃描儀；按結(jié)構(gòu)劃分：按結(jié)構(gòu)劃分： 滾

11、筒掃描儀、平臺掃描儀和滾筒掃描儀、平臺掃描儀和CCDCCD攝像機攝像機按掃描方式劃分：按掃描方式劃分： 柵格掃描儀、矢量掃描儀柵格掃描儀、矢量掃描儀昆明理工大學信自學院-22-2021年12月23日0時26分掃描儀的構(gòu)成掃描儀的構(gòu)成滾筒滾筒/ /平臺平臺掃描頭掃描頭光學系統(tǒng)光學系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（CCDCCD單元將光信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號）單元將光信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號）模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/DA/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號變?yōu)閿?shù)字電信號轉(zhuǎn)換器將模擬電信號變?yōu)閿?shù)字電信號）昆明理工大學信自學院-23-2021年12月23日0時26分掃描儀的主要性能指標掃描儀的主要性能指標光學分辨率光學分辨率

12、最大分辨率最大分辨率輻射分辨率（色彩位數(shù)）輻射分辨率（色彩位數(shù)）掃描幅面掃描幅面接口方式接口方式昆明理工大學信自學院-24-2021年12月23日0時26分光學分辨率光學分辨率 是指掃描儀的光學系統(tǒng)可以采集的實際信息量是指掃描儀的光學系統(tǒng)可以采集的實際信息量，也就是掃描儀的感光元件，也就是掃描儀的感光元件CCDCCD的分辨率。的分辨率。例如例如A4A4掃描儀可掃描的最大寬度為掃描儀可掃描的最大寬度為216mm216mm（ 8.58.5英寸），它的英寸），它的CCDCCD含有含有51005100個單元，其光學分辨率個單元，其光學分辨率為為51005100點點/8.5/8.5英寸英寸=600dpi

13、=600dpi。昆明理工大學信自學院-25-2021年12月23日0時26分最大分辨率最大分辨率又叫內(nèi)插分辨率，它是在相鄰像素之間求出顏又叫內(nèi)插分辨率，它是在相鄰像素之間求出顏色或者灰度的平均值從而增加像素數(shù)的辦法。色或者灰度的平均值從而增加像素數(shù)的辦法。內(nèi)插算法增加了像素數(shù)，但不能增添真正的圖內(nèi)插算法增加了像素數(shù)，但不能增添真正的圖像細節(jié)，因此，我們應(yīng)更重視光學分辨率。像細節(jié)，因此，我們應(yīng)更重視光學分辨率。昆明理工大學信自學院-26-2021年12月23日0時26分輻射分辨率輻射分辨率又叫色彩分辨率，或色彩深度、色彩模又叫色彩分辨率，或色彩深度、色彩模式、色彩位或色階，總之都是表示掃描式、色

14、彩位或色階，總之都是表示掃描儀分辨彩色或灰度細膩程度的指標，它儀分辨彩色或灰度細膩程度的指標，它的單位是的單位是bitbit（位）。色彩位確切的含義（位）。色彩位確切的含義是用多少個位來表示掃描得到的一個像是用多少個位來表示掃描得到的一個像素。素。昆明理工大學信自學院-27-2021年12月23日0時26分接口方式接口方式又稱連接界面，是指掃描儀與計算機之又稱連接界面，是指掃描儀與計算機之間采用的接口類型。常用的有間采用的接口類型。常用的有USBUSB接口、接口、SCSISCSI接口和并行打印機接口。接口和并行打印機接口。SCSISCSI接口接口的傳輸速度最快，而采用并行打印機接的傳輸速度最快

15、，而采用并行打印機接口則更簡便。口則更簡便。昆明理工大學信自學院-28-2021年12月23日0時26分掃描數(shù)據(jù)處理掃描數(shù)據(jù)處理二值化：將彩色或灰度掃描數(shù)據(jù)的像元用二值化：將彩色或灰度掃描數(shù)據(jù)的像元用1 1位位即用即用0 0和和1 1表示。表示。細化：將掃描圖中的線劃減細為分辨單元寬細化：將掃描圖中的線劃減細為分辨單元寬的線劃。的線劃。矢量化：將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。矢量化：將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。斷線修復：由于掃描質(zhì)量的影響或刪除了某斷線修復：由于掃描質(zhì)量的影響或刪除了某些符號造成一些矢量線不連續(xù)，連接斷線即些符號造成一些矢量線不連續(xù)，連接斷線即為斷線修復。為斷線修復。昆明理工大學信自學

16、院-29-2021年12月23日0時26分掃描數(shù)據(jù)處理掃描數(shù)據(jù)處理（續(xù)）（續(xù)）要素提取：選擇需要的要素，剔除要素提取：選擇需要的要素，剔除不需要的要素和噪聲。不需要的要素和噪聲。符號識別：提取出符號的特征。符號識別：提取出符號的特征。屬性賦值：對矢量化的要素賦予屬屬性賦值：對矢量化的要素賦予屬性特征值。性特征值。昆明理工大學信自學院-30-2021年12月23日0時26分交互式地圖掃描數(shù)字化交互式地圖掃描數(shù)字化也稱屏幕數(shù)字化，由人工參與從也稱屏幕數(shù)字化，由人工參與從掃描數(shù)據(jù)中提取矢量信息并賦予掃描數(shù)據(jù)中提取矢量信息并賦予屬性值。屬性值。昆明理工大學信自學院-31-2021年12月23日0時26

17、分掃描儀在制圖中的利與弊掃描儀在制圖中的利與弊數(shù)字化速度快數(shù)字化速度快, ,人為誤差??；人為誤差??；掃描數(shù)據(jù)量大，增加存儲負擔；掃描數(shù)據(jù)量大，增加存儲負擔；后續(xù)處理比較復雜和費時；后續(xù)處理比較復雜和費時；對掃描原圖質(zhì)量要求高。對掃描原圖質(zhì)量要求高。昆明理工大學信自學院-32-2021年12月23日0時26分ArcGISArcGIS掃描數(shù)字化的過程掃描數(shù)字化的過程1 1）地圖掃描）地圖掃描2 2）在）在ArcGISArcGIS中打開地圖中打開地圖3 3）配準）配準4 4）建立新圖層）建立新圖層5 5）跟蹤數(shù)字化）跟蹤數(shù)字化昆明理工大學信自學院-33-2021年12月23日0時26分Scannin

18、g Flat bed Drum DPI File sizeSource: Clarke, 2001昆明理工大學信自學院-34-2021年12月23日0時26分Scanning example- 15 x 15 cm (3.6 x 3.6 km)- grid is 0.25 mm- ground equivalent is 6 m- 600 x 600 pixels- one byte per color (0-255)- 1.08 MB昆明理工大學信自學院-35-2021年12月23日0時26分 第第1 1節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)采集 1.4 1.4 屬性數(shù)據(jù)采集屬性數(shù)據(jù)采集 屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)

19、據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、類型、數(shù)量、代碼等多種形式。等級、類型、數(shù)量、代碼等多種形式。 屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容直接可屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容直接可記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中件中，也可，也可單獨輸入屬性數(shù)據(jù)庫單獨輸入屬性數(shù)據(jù)庫存儲為屬性文件，存儲為屬性文件，通過通過標示碼標示碼與圖形數(shù)據(jù)相聯(lián)。與圖形數(shù)據(jù)相聯(lián)。 昆明理工大學信自學院-36-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 為什么要編輯？為什么要編輯？ （數(shù)據(jù)存在問題數(shù)據(jù)存在問題） 2.1 2.1 矢量數(shù)據(jù)編輯矢量數(shù)據(jù)編輯 2.2 2.2 屬性數(shù)據(jù)

20、編輯屬性數(shù)據(jù)編輯 2.3 2.3 柵格數(shù)據(jù)編輯柵格數(shù)據(jù)編輯 昆明理工大學信自學院-37-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 2.1 2.1 矢量數(shù)據(jù)編輯矢量數(shù)據(jù)編輯 多邊形不封閉多邊形不封閉懸掛懸掛欠交欠交偽結(jié)點偽結(jié)點碎屑多邊形碎屑多邊形結(jié)點不重合結(jié)點不重合不合理多邊形不合理多邊形圖圖4-15數(shù)字化幾種誤差示例數(shù)字化幾種誤差示例 矢量數(shù)據(jù)編輯矢量數(shù)據(jù)編輯指對地圖資料數(shù)字化后的數(shù)據(jù)進行編指對地圖資料數(shù)字化后的數(shù)據(jù)進行編輯加工，其主要目的是在改正數(shù)據(jù)差錯的同時，相應(yīng)地輯加工，其主要目的是在改正數(shù)據(jù)差錯的同時，相應(yīng)地改正數(shù)字化資料的圖形。改正數(shù)字化資料的圖形。

21、 昆明理工大學信自學院-38-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 2.1 2.1 矢量數(shù)據(jù)編輯矢量數(shù)據(jù)編輯 編輯檢查內(nèi)容主要包括：編輯檢查內(nèi)容主要包括： 1. 1. 結(jié)點編輯結(jié)點編輯 1 1）結(jié)點吻合）結(jié)點吻合(Snap)(Snap) 2 2）結(jié)點與線的吻合）結(jié)點與線的吻合 3 3）清除假結(jié)點（偽結(jié)點）清除假結(jié)點（偽結(jié)點）圖圖4-16 結(jié)點與線吻合結(jié)點與線吻合 A AB B 圖圖4-17偽結(jié)點的清除偽結(jié)點的清除 昆明理工大學信自學院-39-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 2.1 2.1 矢量數(shù)據(jù)編輯矢量數(shù)據(jù)編輯

22、 編輯檢查內(nèi)容主要包括：編輯檢查內(nèi)容主要包括： 1. 1. 結(jié)點編輯結(jié)點編輯 2. 2. 線段編輯線段編輯 3. 3. 多邊形編輯多邊形編輯 包括多邊形邊線自動閉合、多邊形合并、自動添加遺漏的標識點等 。曲線光滑 分割線段 添加結(jié)點 昆明理工大學信自學院-40-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 2.2 2.2 屬性數(shù)據(jù)編輯屬性數(shù)據(jù)編輯1. 常見錯誤常見錯誤 屬性項名稱、類型、寬度、格式定義存在問題；屬性與圖形連接對應(yīng)關(guān)系不正確；屬性值的類型、值域與定義不一致、屬性賦值錯誤等。 2. 2. 屬性數(shù)據(jù)編輯功能屬性數(shù)據(jù)編輯功能屬性數(shù)據(jù)一般采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)

23、存儲管理。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中增加、刪除、修改數(shù)據(jù)文件或記錄；檢查屬性項存在的問題；建立屬性與空間數(shù)據(jù)的連接與關(guān)聯(lián)，通過圖形可以對屬性進行修改。 昆明理工大學信自學院-41-2021年12月23日0時26分 第第2 2節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)編輯空間數(shù)據(jù)編輯 2.3 2.3 柵格數(shù)據(jù)編輯柵格數(shù)據(jù)編輯 柵格數(shù)據(jù)編輯柵格數(shù)據(jù)編輯用于處理以柵格結(jié)構(gòu)表示的數(shù)據(jù)，如DEM數(shù)據(jù)、遙感影像、數(shù)字柵格地圖等。柵格數(shù)據(jù)編輯的主要方式：柵格數(shù)據(jù)編輯的主要方式： 圖像剪切、拷貝、粘貼、旋轉(zhuǎn)、漫游、區(qū)域填充、增加幾何圖形、去除各種圖像噪聲、提供噴槍、刷子、橡皮等工具。 昆明理工大學信自學院-42-2021年12月23日0時26分 第

24、第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.1 3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的主要內(nèi)容數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的主要內(nèi)容 3.2 3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法 3.3 3.3 數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制3.4 3.4 空間數(shù)據(jù)拓撲檢查空間數(shù)據(jù)拓撲檢查昆明理工大學信自學院-43-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.1 3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的主要內(nèi)容數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的主要內(nèi)容 GISGIS數(shù)據(jù)質(zhì)量包含五個方面：數(shù)據(jù)質(zhì)量包含五個方面：（1 1）位置精度位置精度：如數(shù)學基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，：如數(shù)學基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以

25、描述空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量。用以描述空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量。（2 2）屬性精度屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。（3 3）邏輯一致性邏輯一致性：如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、：如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓撲關(guān)系的正確性等。拓撲關(guān)系的正確性等。（4 4）完備性完備性：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、：如數(shù)據(jù)分類的完備性、實體類型的完備性、屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等。屬性數(shù)據(jù)的完備性、注記的完整性等。（5 5）現(xiàn)勢性現(xiàn)勢性：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等

26、。：如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等。昆明理工大學信自學院-44-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.2 3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見的方法有：空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見的方法有： 1.1.傳統(tǒng)的手工方法傳統(tǒng)的手工方法昆明理工大學信自學院-45-2021年12月23日0時26分昆明理工大學信自學院-46-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.2 3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要方法 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見的方法有：空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制常見的方法有： 2.2.

27、元數(shù)據(jù)方法元數(shù)據(jù)方法 跟蹤元數(shù)據(jù)的變化情況跟蹤元數(shù)據(jù)的變化情況 3.3.地理相關(guān)法地理相關(guān)法 山脊線、山谷線在等高線山脊線、山谷線在等高線中的位置中的位置昆明理工大學信自學院-47-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.3 3.3 數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制1.1.數(shù)據(jù)源的選擇數(shù)據(jù)源的選擇 （1 1）數(shù)據(jù)源的誤差范圍不能大于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)誤差）數(shù)據(jù)源的誤差范圍不能大于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)誤差的允許范圍。的允許范圍。 （2 2）地圖數(shù)據(jù)源最好采用最新的底圖，即采用以）地圖數(shù)據(jù)源最好采用最新的底圖，即采用以變形較小的薄膜片為材料制作的分版圖，以降低

28、輸入變形較小的薄膜片為材料制作的分版圖，以降低輸入源圖的復雜性和可能的變形誤差。源圖的復雜性和可能的變形誤差。 （3 3）盡可能減少數(shù)據(jù)處理的中間環(huán)節(jié)。）盡可能減少數(shù)據(jù)處理的中間環(huán)節(jié)。昆明理工大學信自學院-48-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.3 3.3 數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制1.1.數(shù)據(jù)源的選擇數(shù)據(jù)源的選擇2.2.數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 （1 1）數(shù)據(jù)預處理）數(shù)據(jù)預處理 （2 2）數(shù)字化設(shè)備的選用）數(shù)字化設(shè)備的選用 （3 3）數(shù)字化對點精度）數(shù)字化對點精度( (準確性準確性) ) （4 4）數(shù)

29、字化限差）數(shù)字化限差 （5 5）數(shù)據(jù)的精度檢查）數(shù)據(jù)的精度檢查昆明理工大學信自學院-49-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.3 3.3 數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制1.1.數(shù)據(jù)源的選擇數(shù)據(jù)源的選擇2.2.數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)字化過程的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制3.3.空間數(shù)據(jù)處理分析中的質(zhì)量控制空間數(shù)據(jù)處理分析中的質(zhì)量控制 （1 1）計算誤差）計算誤差 （2 2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差 （3 3）拓撲疊加分析誤差）拓撲疊加分析誤差 昆明理工大學信自學院-50-2021年12月23日0時26分點線拓撲關(guān)系的自動建立點線拓撲關(guān)系的自動建

30、立a1a1a2a2 N1 N1 N2N2N3N3N4N4a3a3(b)(b)a1a1a2a2 N1 N1 N2N2N3N3(a)(a)a1a1a2a2 N1 N1 N2N2N3N3N4N4a3a3a4a4(c)(c)結(jié)點結(jié)點- -弧段表弧段表Oid起結(jié)點終結(jié)點a1a2N1N2N2N3Oid弧段 號N1N2N3a1a1,a2a2弧段弧段- -結(jié)點表結(jié)點表1 1）在圖形采集和編輯中實時建立）在圖形采集和編輯中實時建立 Oid起結(jié)點終結(jié)點a1a2a3N1N2N2N2N3N4Oid弧段 號N1N2N3N4a1a1,a2,a3a2a3Oid起結(jié)點終結(jié)點a1a2a3a4N1N2N2N4N2N3N4N3Oi

31、d弧段 號N1N2N3N4a1a1,a2,a3a2,a4a3,a42 2）、在圖形采集和編輯之后自）、在圖形采集和編輯之后自動建立，其基本原理與前類似。動建立，其基本原理與前類似。3.3 數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)生產(chǎn)各階段的質(zhì)量控制4.4.空間數(shù)據(jù)拓撲檢查空間數(shù)據(jù)拓撲檢查昆明理工大學信自學院-51-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.4 3.4 空間數(shù)據(jù)拓撲檢查空間數(shù)據(jù)拓撲檢查下面以下面以ArcGISArcGIS為例說明空間數(shù)據(jù)拓撲檢查的方法。為例說明空間數(shù)據(jù)拓撲檢查的方法。 1.1.共享結(jié)點的移動共享結(jié)點的移動圖4-19共享結(jié)點的移動2.2.共

32、享邊線的移動共享邊線的移動圖4-20共享邊線的移動昆明理工大學信自學院-52-2021年12月23日0時26分 第第3 3節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)監(jiān)理空間數(shù)據(jù)監(jiān)理 3.4 3.4 空間數(shù)據(jù)拓撲檢查空間數(shù)據(jù)拓撲檢查下面以下面以ArcGISArcGIS為例說明空間數(shù)據(jù)拓撲檢查的方法。為例說明空間數(shù)據(jù)拓撲檢查的方法。 3.3.共享邊線的編輯共享邊線的編輯 1）共享邊線變形 2）修改共享邊線 3）生成共享多邊形圖4-21 共享邊線變形圖4-22共享邊線修改圖4-23共享多邊形生成昆明理工大學信自學院-53-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)

33、格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法4.2 4.2 常見數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換常見數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換昆明理工大學信自學院-54-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)多樣化：空間數(shù)據(jù)多樣化： 多源性多源性 多語義性多語義性 多時空性多時空性 多尺度性多尺度性 存儲格式的不同存儲格式的不同 數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的差異數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的差異 為了數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成，需要將其他格式的數(shù)據(jù)為了數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成，需要將其他格式的數(shù)據(jù)經(jīng)過專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進行轉(zhuǎn)換，變成本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進

34、行轉(zhuǎn)換，變成本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式格式 。昆明理工大學信自學院-55-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法交換格式交換格式數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源1分析處理器分析處理器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器屬性數(shù)據(jù)庫屬性數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典圖形數(shù)據(jù)庫圖形數(shù)據(jù)庫用戶用戶1用戶用戶2用戶用戶n交換格式交換格式數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源k交換格式交換格式交換格式交換格式數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源2圖4-24 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程昆明理工大學信自學院-56-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)

35、格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法1 1、基于不同軟件的數(shù)據(jù)格式、基于不同軟件的數(shù)據(jù)格式2 2、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范3 3、基于公共接口的、基于公共接口的GISGIS互操作模式互操作模式4 4、基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合、基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合昆明理工大學信自學院-57-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法1 1、基于不同軟件的數(shù)據(jù)格式、基于不同軟件的數(shù)據(jù)格式該方法存在的主要問題是：該方法存在的主要問題是：過程復雜，次數(shù)頻繁，存在信息丟失現(xiàn)象；過程復雜，次數(shù)頻繁，存

36、在信息丟失現(xiàn)象；系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式需要公開，但轉(zhuǎn)換技術(shù)不公開；系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式需要公開，但轉(zhuǎn)換技術(shù)不公開；不能實現(xiàn)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)處理和分析方法的共享。不能實現(xiàn)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)處理和分析方法的共享。 如：如：Tab（MapInfo） E00或或DXF Coverage（Arc/Info）昆明理工大學信自學院-58-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法2 2、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范美國美國國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會國家空間數(shù)據(jù)協(xié)會(NSDI)(NSDI)制定了統(tǒng)一的空制定了統(tǒng)一的空間

37、數(shù)據(jù)格式規(guī)范間數(shù)據(jù)格式規(guī)范SDTSSDTS( (即即spatial data spatial data transformation standard)transformation standard)。 格式內(nèi)容：包括格式內(nèi)容：包括幾何坐標、投影、拓撲關(guān)幾何坐標、投影、拓撲關(guān)系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典，也包括柵格和矢量系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典，也包括柵格和矢量等不同空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標準等不同空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標準。 特點：轉(zhuǎn)換次數(shù)少、系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式特點：轉(zhuǎn)換次數(shù)少、系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式不需公開，但轉(zhuǎn)換技術(shù)需要公開。不需公開，但轉(zhuǎn)換技術(shù)需要公開。 直接讀取直接讀取昆明理工大學信自學院-59-202

38、1年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法2 2、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范、統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范我國我國國家技術(shù)監(jiān)督局國家技術(shù)監(jiān)督局19991999年年8 8月月2 2日發(fā)布了日發(fā)布了“中華人中華人民共和國國家標準地球空間數(shù)據(jù)交換格式民共和國國家標準地球空間數(shù)據(jù)交換格式”（簡稱（簡稱CNSDTFCNSDTF）。）。格式內(nèi)容包括六大部分：格式內(nèi)容包括六大部分：文件頭、要素類型說明、文件頭、要素類型說明、屬性結(jié)構(gòu)說明、圖形數(shù)據(jù)、注記數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)。屬性結(jié)構(gòu)說明、圖形數(shù)據(jù)、注記數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)。特點：比較完備

39、、簡單易懂；基本上包括了當前特點：比較完備、簡單易懂；基本上包括了當前GISGIS數(shù)據(jù)體系中的所有信息，對我國數(shù)據(jù)體系中的所有信息，對我國NSDINSDI的建設(shè)和地理信的建設(shè)和地理信息的充分利用和共享將產(chǎn)生積極的推動作用。息的充分利用和共享將產(chǎn)生積極的推動作用。 昆明理工大學信自學院-60-2021年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法3 3、基于公共接口的、基于公共接口的GISGIS互操作模式互操作模式 OGC OGC（Open GIS ConsortiumOpen GIS Consortium）

40、為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的）為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范。但目前還不成熟。規(guī)范。但目前還不成熟。 特點：特點：公共接口獨立于具體平臺，轉(zhuǎn)換技術(shù)高度抽象，數(shù)公共接口獨立于具體平臺，轉(zhuǎn)換技術(shù)高度抽象，數(shù)據(jù)格式不需公開。據(jù)格式不需公開。 數(shù)據(jù)互操作代表著數(shù)據(jù)共享技術(shù)的發(fā)展方向。數(shù)據(jù)互操作代表著數(shù)據(jù)共享技術(shù)的發(fā)展方向。 各軟件可以有自己的數(shù)各軟件可以有自己的數(shù)據(jù)格式，但對外遵守并達成據(jù)格式，但對外遵守并達成一個統(tǒng)一的標準。根據(jù)標準，一個統(tǒng)一的標準。根據(jù)標準，開發(fā)一個公共接口，通過該開發(fā)一個公共接口，通過該接口，各軟件可相互直接讀接口，各軟件可相互直接讀取數(shù)據(jù)。取數(shù)據(jù)。昆明理工大學信自學院-61-2021

41、年12月23日0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.1 4.1 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方法4 4、基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合、基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合 實現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，用戶可以實現(xiàn)對其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問，用戶可以使用單個使用單個GISGIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。如軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。如IntergraphIntergraph的的GeomediaGeomedia。問題：問題：1.又來又來一種新的格式一種新的格式怎么辦？怎么辦？ 2.所有軟件都所有軟件都這么做，累不這么做，累不累？累？昆明理工大學信自學院-62-2021年12月23日

42、0時26分 第第4 4節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.2 4.2 常見數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換常見數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換1. CAD轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)MapInfo數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2. CAD轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)ArcGIS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3. 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中的問題數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換中的問題投影設(shè)置投影設(shè)置坐標轉(zhuǎn)換坐標轉(zhuǎn)換屬性轉(zhuǎn)入屬性轉(zhuǎn)入CAD圖圖(*.dwg) AutoCAD R12/13（*.dxf) MapInfo (*.TAB ) ArcToolBox ConversionTools To GeodatabaseImport from CAD，可將，可將DWG文件轉(zhuǎn)換為文件轉(zhuǎn)換為File Geodatabase。 CAD CAD多注重于制圖表達

43、，轉(zhuǎn)換后需進行對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。多注重于制圖表達，轉(zhuǎn)換后需進行對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。這些問題絕大部分可采用編程來解決。這些問題絕大部分可采用編程來解決。 昆明理工大學信自學院-63-2021年12月23日0時26分第第5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換昆明理工大學信自學院-64-2021年12月23日0時26分 各有優(yōu)缺點，適合與完成各有優(yōu)缺點，適合與完成不同的功能不同的功能，因此需進行因此需進行相互轉(zhuǎn)換。相互轉(zhuǎn)換。 矢量數(shù)據(jù)的基本坐標是直角坐標矢量數(shù)據(jù)的基本坐標是直角坐標x x，y y，其坐標原點，其坐標原點一般取圖的一般取圖的左下方左下方。 網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基本坐標是行和列網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基本坐標是行和

44、列( i( i，j )j )，其坐標原，其坐標原點一般取圖的點一般取圖的左上角左上角。兩種數(shù)據(jù)變換時，令直角坐標兩種數(shù)據(jù)變換時，令直角坐標x x和和y y分別與行和列平行分別與行和列平行。 由于矢量數(shù)據(jù)的基本要素是由于矢量數(shù)據(jù)的基本要素是點、線、面點、線、面，因而只要因而只要實現(xiàn)點、線、面的轉(zhuǎn)換，各種線劃圖形的相互轉(zhuǎn)換問題實現(xiàn)點、線、面的轉(zhuǎn)換，各種線劃圖形的相互轉(zhuǎn)換問題就解決了。就解決了。 矢量數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)昆明理工大學信自學院-65-2021年12月23日0時26分第第5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 在實際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要在實際應(yīng)用中，可根據(jù)具

45、體情況選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要依據(jù)有：依據(jù)有： （1 1）可獲取的數(shù)據(jù)）可獲取的數(shù)據(jù)（2 2）定位要素的必要精度）定位要素的必要精度 系統(tǒng)本身要求的精度較高，則盡量采用矢量數(shù)據(jù)格式。（3 3）需要什么類型的拓撲關(guān)聯(lián)）需要什么類型的拓撲關(guān)聯(lián)（4 4）所需空間分析類型）所需空間分析類型 例如緩沖區(qū)分析一般采用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而空間疊加分析則選用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（5 5）生產(chǎn)地圖類型）生產(chǎn)地圖類型昆明理工大學信自學院-66-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換5.2 5.2 柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換柵格數(shù)據(jù)

46、向矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換昆明理工大學信自學院-67-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換1 1、柵格單元大小的確定、柵格單元大小的確定 柵格單元的大小為為柵格單元的大小為為dxdx和和dydy，設(shè)，設(shè)x xmaxmax、x xminmin和和y ymaxmax、y yminmin分別表示全圖分別表示全圖X X坐標和坐標和Y Y坐標的最大坐標的最大值與最小值，值與最小值，NINI、NJNJ表示全圖格網(wǎng)的行數(shù)和列表示全圖格網(wǎng)的行數(shù)和列數(shù)，它們之間的關(guān)系為：數(shù)，它們之間的關(guān)系為： NJyydNIxxdyx

47、minmaxminmax昆明理工大學信自學院-68-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換xydxxJdyyIminmax2 2、點的轉(zhuǎn)換、點的轉(zhuǎn)換 點的轉(zhuǎn)換十分簡單，只要這個點點的轉(zhuǎn)換十分簡單，只要這個點(X,Y)(X,Y)落在落在哪個網(wǎng)格中就屬于哪個網(wǎng)格元素，行列坐標哪個網(wǎng)格中就屬于哪個網(wǎng)格元素，行列坐標（I,JI,J）可由下式計算：）可由下式計算： 圖圖4-264-26中點中點A A矢量坐標為矢量坐標為（4.34.3，8.28.2），），XminXmin，YminYmin為為（0.5,3.10.5,3.1），則按照公式點轉(zhuǎn)），則按照公式點轉(zhuǎn)換為

48、柵格為換為柵格為I=5I=5，J=3J=3，即位于，即位于第五行，第三列。第五行，第三列。 dx765432176543210YXmin, YmindyXOA圖4-26矢量點的轉(zhuǎn)換 昆明理工大學信自學院-69-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換3 3、矢量線的柵格化、矢量線的柵格化 GIS GIS的線實體是由順序連接一組坐標點形的線實體是由順序連接一組坐標點形成的折線段來表達的，線的柵格化可以分解成成的折線段來表達的，線的柵格化可以分解成對組成的每一個線段的柵格化。對組成的每一個線段的柵格化。首先首先柵格化兩柵格化兩個端點個端點A A、B B，再

49、再柵格化中間部分，即找出該線柵格化中間部分，即找出該線段所經(jīng)過的網(wǎng)格。段所經(jīng)過的網(wǎng)格。 設(shè)設(shè)A A坐標為坐標為(x1(x1，y1)y1)，B B坐標為坐標為(x2(x2，y2)y2)，柵格化后的單元行列值分別為（柵格化后的單元行列值分別為（I1I1，J1J1）和）和（I2I2，J2J2）則）則 行差，列差為行差，列差為 。需要分兩種情。需要分兩種情況來處理：況來處理： 行差小于列差、列差小于行差行差小于列差、列差小于行差。昆明理工大學信自學院-70-2021年12月23日0時26分第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換3 3、矢量線的柵格化、矢量線的柵格化1 1）行差小于列差）行差小

50、于列差a a、算出兩端點、算出兩端點列數(shù)列數(shù)b b、平行于、平行于Y Y軸做每軸做每一列的中心線，稱一列的中心線，稱為為掃描線掃描線，求每條，求每條掃描線與線段的交掃描線與線段的交點，交點坐標為：點，交點坐標為： c c、求出的每一個交點坐標按點轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換、求出的每一個交點坐標按點轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換為行列號，只需求出為行列號，只需求出行值行值即可。即可。 112121)(yxxyyxxyxxm+ 昆明理工大學信自學院-71-2021年12月23日0時26分第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換3 3、矢量線的柵格化、矢量線的柵格化2 2）列差小于行差）列差小于行差a a、計算出兩端點的、

51、計算出兩端點的行數(shù)行數(shù)b b、平行于、平行于Y Y軸做每一行的中心線，稱為軸做每一行的中心線，稱為掃描線掃描線，求每條掃描線與線段的交點，求每條掃描線與線段的交點，交點坐標為：交點坐標為： c c、求出的每一個交點坐標按點轉(zhuǎn)換方法、求出的每一個交點坐標按點轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換為行列號，只需求出轉(zhuǎn)換為行列號，只需求出列值列值即可。即可。 112121)(xyyxxyyxyym+ 昆明理工大學信自學院-72-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化 面的柵

52、格化又稱面的柵格化又稱多邊形填充多邊形填充或或區(qū)域填充區(qū)域填充，就是在矢量表示的多邊形內(nèi)部的所有柵格點上就是在矢量表示的多邊形內(nèi)部的所有柵格點上賦以相應(yīng)的多邊形代碼，形成柵格陣列。賦以相應(yīng)的多邊形代碼，形成柵格陣列。 具體可以采用具體可以采用: : 邊界代數(shù)算法邊界代數(shù)算法、內(nèi)部點擴散算法內(nèi)部點擴散算法、包含檢包含檢驗法驗法等方法。等方法。 昆明理工大學信自學院-73-2021年12月23日0時26分 第第5 5節(jié)節(jié) 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 邊界代數(shù)算法是一種基于積分思想的矢量邊界代數(shù)算法是一種基于積分思

53、想的矢量格式向柵格轉(zhuǎn)換算法，它適合于記錄拓撲關(guān)系格式向柵格轉(zhuǎn)換算法，它適合于記錄拓撲關(guān)系的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格格式轉(zhuǎn)換。的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格格式轉(zhuǎn)換。 昆明理工大學信自學院-74-2021年12月23日0時26分5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 具體方法：具體方法： 每幅地圖的全部具有左右多邊形編號的邊每幅地圖的全部具有左右多邊形編號的邊界弧段，不屬于任何多邊形的區(qū)域看成一個邊界弧段，不屬于任何多邊形的區(qū)域看成一個邊界為界為0 0的特殊區(qū)域，按弧段前進方向分為左右的特殊區(qū)域，按弧段前進方向

54、分為左右多邊形，沿其前進的方向逐個搜索，多邊形，沿其前進的方向逐個搜索， “ “左加左加右減右減” ” ，加減的值為左多邊形，加減的值為左多邊形(L)(L)編號減右多編號減右多邊形邊形(R)(R)編號（判斷左右多邊形的依據(jù)為按照編號（判斷左右多邊形的依據(jù)為按照弧段的前進方向）弧段的前進方向） 。當邊界搜索完畢則完成。當邊界搜索完畢則完成了多邊形的轉(zhuǎn)換了多邊形的轉(zhuǎn)換 。昆明理工大學信自學院-75-2021年12月23日0時26分4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 單個多邊形轉(zhuǎn)換：單個多邊形轉(zhuǎn)換：(a)矢量圖(b)第1次變換(c)第2次變換(d)第3次

55、變換昆明理工大學信自學院-76-2021年12月23日0時26分4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 多個多邊形轉(zhuǎn)換：多個多邊形轉(zhuǎn)換：(a) (a) 矢量圖矢量圖（c c）第）第2 2次變換次變換（b b）第）第1 1次變換次變換昆明理工大學信自學院-77-2021年12月23日0時26分4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 多個多邊形轉(zhuǎn)換：多個多邊形轉(zhuǎn)換：(a) (a) 矢量圖矢量圖(d) (d) 第第3 3次變換次變換（c c）第）第2 2次變換次變換昆明理工大學信自學院-78-2021年12月23日0

56、時26分5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 多個多邊形轉(zhuǎn)換：多個多邊形轉(zhuǎn)換：(a) (a) 矢量圖矢量圖(e) (e) 第第4 4次變換次變換(d) (d) 第第3 3次變換次變換昆明理工大學信自學院-79-2021年12月23日0時26分5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 多個多邊形轉(zhuǎn)換：多個多邊形轉(zhuǎn)換：(a) (a) 矢量圖矢量圖(e) (e) 第第4 4次變換次變換(f) (f)

57、 第第5 5次變換次變換昆明理工大學信自學院-80-2021年12月23日0時26分4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化1 1）邊界代數(shù)法）邊界代數(shù)法 特點特點：邊界代數(shù)法與其他算法的不同之處，在于：邊界代數(shù)法與其他算法的不同之處，在于它不是逐點判斷與邊界的關(guān)系完成轉(zhuǎn)換，而是根據(jù)邊它不是逐點判斷與邊界的關(guān)系完成轉(zhuǎn)換，而是根據(jù)邊界的拓撲信息，通過簡單的加減代數(shù)運算將邊界位置界的拓撲信息，通過簡單的加減代數(shù)運算將邊界位置信息動態(tài)地賦給各柵格點，實現(xiàn)了矢量格式到柵格格信息動態(tài)地賦給各柵格點，實現(xiàn)了矢量格式到柵格格式的高速轉(zhuǎn)換，而不需要考慮邊界與搜索軌跡之間的式的高速轉(zhuǎn)換，而不需要考慮邊

58、界與搜索軌跡之間的關(guān)系，因此算法簡單、可靠性好，各邊界弧段只被搜關(guān)系，因此算法簡單、可靠性好，各邊界弧段只被搜索一次，避免了重復計算。索一次，避免了重復計算。 但是這并不意味著邊界代數(shù)法可以完全替代其它但是這并不意味著邊界代數(shù)法可以完全替代其它算法，在某些場合下，還是要采用其它算法。算法，在某些場合下，還是要采用其它算法。 昆明理工大學信自學院-81-2021年12月23日0時26分5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化2 2）內(nèi)部點擴散算法）內(nèi)部點擴散算法 該算法由每個多邊形一個該算法由每個多邊形一個內(nèi)內(nèi)部點（種子點）開

59、始部點（種子點）開始，向其，向其4 4個或個或8 8個方向的鄰點擴散，判斷各個新個方向的鄰點擴散，判斷各個新加入點是否在多邊形邊界上，如加入點是否在多邊形邊界上，如果是邊界點，則新加入點不作為果是邊界點，則新加入點不作為種子點，否則把非邊界點的鄰點種子點，否則把非邊界點的鄰點作為新的種子點一起進行新的擴作為新的種子點一起進行新的擴散運算，并該種子點賦予多邊形散運算，并該種子點賦予多邊形的編號。重復上述過程，直到所的編號。重復上述過程，直到所有種子點填滿該多邊形并遇到邊有種子點填滿該多邊形并遇到邊界為止。（如圖界為止。（如圖4-314-31） 3 33 33 33 30 00 00 03 33

60、30 00 00 03 33 30 00 03 33 33 33 3圖圖4-31內(nèi)部點擴散算法內(nèi)部點擴散算法（邊界線的柵格化）（邊界線的柵格化） 昆明理工大學信自學院-82-2021年12月23日0時26分5.1 5.1 矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4 4、面（多邊形）的柵格化、面（多邊形）的柵格化2 2）內(nèi)部點擴散算法）內(nèi)部點擴散算法 特點特點：擴散算法程序設(shè)計比較復雜，需要在柵格陣列擴散算法程序設(shè)計比較復雜，需要在柵格陣列中進行搜索，占用內(nèi)存很大。中進行搜索，占用內(nèi)存很大。在一定柵格精度上，如果復雜圖形的同一多邊在一定柵格精度上，如果復雜圖形的同一多邊形的兩條邊界落在同一個