第四章數(shù)據(jù)輸入第1頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第四章、GIS數(shù)據(jù)輸入4．１．GIS數(shù)據(jù)來源4．2．?dāng)?shù)據(jù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)4．3．空間數(shù)據(jù)采集4．4．屬性數(shù)據(jù)輸入4．5．空間數(shù)據(jù)質(zhì)量第2頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.1GIS數(shù)據(jù)源圖形數(shù)據(jù)：普通地圖專題地圖（工程圖、規(guī)劃圖、地質(zhì)圖）遙感數(shù)據(jù)：照片航空與遙感影像等測(cè)量數(shù)據(jù):平板測(cè)量GPS全站儀數(shù)字資料:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)文字?jǐn)?shù)據(jù)：調(diào)查報(bào)告文件第一手?jǐn)?shù)據(jù)第二手?jǐn)?shù)據(jù)非電子數(shù)據(jù)電子數(shù)據(jù)全站儀、GPS數(shù)據(jù)地球物理、地球化學(xué)遙感數(shù)據(jù)地圖專題地圖統(tǒng)計(jì)圖表平板測(cè)量數(shù)據(jù)工程測(cè)量數(shù)據(jù)筆記航空、遙感相片人口普查社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查各種統(tǒng)計(jì)資料已建各種數(shù)據(jù)庫(kù)GIS數(shù)據(jù)第3頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四圖形數(shù)據(jù)普通地圖（Referencemaps）general-purposenaturalandman-madeobjectseg.topographicmaps，atlasmaps

專題地圖（Thematicmaps）special-purposepresentsstructuralcharacteristicsofsomegeographicdistributionqualitativeorquantitativeusuallyconsistsof:

Basemap

Thematicmap+第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四GIS的數(shù)據(jù)來源—特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)地圖存儲(chǔ)介質(zhì)、現(xiàn)勢(shì)性、投影轉(zhuǎn)換遙感、航空影象和數(shù)據(jù)分辨率、變形規(guī)律、糾正、解譯特征地面測(cè)量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式、精度多媒體，輔助GIS空間分析和查詢GIS空間數(shù)據(jù)第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四地圖地面測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料航空、遙感數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)多媒體坐標(biāo)幾何數(shù)字化儀掃描儀攝影測(cè)量鍵盤空間數(shù)據(jù)庫(kù)編輯處理數(shù)據(jù)交換第6頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.2數(shù)據(jù)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)、統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系統(tǒng)以及統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng)。統(tǒng)一分類編碼原則分類編碼應(yīng)遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性、統(tǒng)一性、完整性、可擴(kuò)充性等原則。數(shù)據(jù)交換格式標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定數(shù)據(jù)交換時(shí)采用的數(shù)據(jù)記錄格式，主要用于不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換。標(biāo)準(zhǔn)采集技術(shù)規(guī)程我國(guó)現(xiàn)已研究和制定了兩個(gè)技術(shù)規(guī)程：圖形數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)程和攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集的技術(shù)規(guī)程。第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.3空間數(shù)據(jù)采集Datacaptureandinputisoneofthemosttedious,time-consuming,butyetimportanttasksinGISTheprocessofdatainputcantake70%ormoreofGISresourcesandtimeDatasourceFieldsurveysorcensusMapsheetsRemotesensingPhotogrammetryDataInputManualentryDigitisersScannersSensorsGPSDigitalmediaInputmedium第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四野外測(cè)量：大平板、全站儀、GPS、移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)特點(diǎn)：精度高、效率較低適合范圍：小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字化設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測(cè)量設(shè)備特點(diǎn)：范圍大，速度快使用范圍：大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查等數(shù)字化儀掃描儀數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站第10頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.3.1野外數(shù)據(jù)采集1．平板儀測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)采集平板儀進(jìn)行對(duì)中、整平、定向等照準(zhǔn)目標(biāo)（指需測(cè)的地物或地貌特征點(diǎn)）讀數(shù)（角度、距離）并計(jì)算出相應(yīng)點(diǎn)的平距與高程畫線（地物或地形特征點(diǎn)，并連接）注高程成果檢查描繪、制圖，提供用戶藍(lán)曬圖不合格合格平板儀測(cè)圖作業(yè)流程第11頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2．?dāng)?shù)字測(cè)圖技術(shù)全站儀便攜計(jì)算機(jī)三維激光掃描儀第12頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）GPSisusedtocomputepositionsin2-Dor3-Dfromsignalsfromaconstellationofsatellites(NAVSTAR).ItWasfullyoperational17July1995衛(wèi)星資料（Satellitedetails）:24satellitesintotal6orbitsat20,200kmonerotationevery12hrs第13頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6satellitesvisiblealwaysanaccurate“fix”(XYZposition,velocity,time)obtainedfrom4(minimum)satellitessimultaneously第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四GPS組成(subsystems)

--空間系統(tǒng)（Space）:21satellitesarenecessarytoprovidecompletecoverageoftheearth-3satellitesareusedforspareseachsatellitestransmitstimeandposition--控制系統(tǒng)（Control）:mastercontrolatColoradoSprings,5monitorsand3groundantennaslocatedthroughouttheworld--用戶系統(tǒng)（User）:receivers,antennasandprocessors第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四receiversantennasprocessors第16頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.3.2數(shù)字化儀采集數(shù)字化儀簡(jiǎn)介

數(shù)字化儀由電磁感應(yīng)板（操作平臺(tái)）、坐標(biāo)輸入控制器（標(biāo)示器）和接口裝置組成。目前，市場(chǎng)上數(shù)字化儀的規(guī)格按其可處理的圖幅面積來劃分，有A0、A1、A3等幅面。典型的用于制圖的數(shù)字化儀是A0規(guī)格，其幅面為1.0m×1.5m。較小的數(shù)字化設(shè)備稱為數(shù)字化板。通向計(jì)算機(jī)接口叉絲游標(biāo)按扭電磁感應(yīng)板第17頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字化過程（Digitisingprocess）：根據(jù)GIS軟件所提供的數(shù)字化儀設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)字化儀的類型，作好數(shù)字化儀安裝工作，給數(shù)字化儀加電，將準(zhǔn)備好的數(shù)字化原圖固定于數(shù)字化桌上，輸入原圖的比例尺，定義用戶坐標(biāo)系（原點(diǎn)和坐標(biāo)軸），確定地圖投影方式，選擇數(shù)字化方式，確定數(shù)字化范圍，即用標(biāo)示器將X、Y最小值的點(diǎn)和X、Y最大值的點(diǎn)數(shù)字化。數(shù)字化時(shí)必須按照不同的專題內(nèi)容分文件、分圖層有順序地?cái)?shù)字化，幅面較大的圖件，可分塊數(shù)字化。

第18頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字化方式點(diǎn)方式數(shù)字化時(shí)，只要將標(biāo)示器十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)數(shù)字化原圖上要數(shù)字化的點(diǎn)，按下標(biāo)示器上相應(yīng)的按鍵，記錄該點(diǎn)x、y坐標(biāo)。每記錄一次坐標(biāo)，操作員需要按鍵一次。點(diǎn)方式主要用于采集單個(gè)點(diǎn)和控制曲線形態(tài)的特征點(diǎn)（端點(diǎn)、極值點(diǎn)、拐點(diǎn)），如控制點(diǎn)、三角點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立地物中心點(diǎn)等，折線的始點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)，居民地街區(qū)拐角點(diǎn)等。流方式數(shù)字化時(shí)，將標(biāo)示器十字絲交點(diǎn)沿曲線從起點(diǎn)移動(dòng)到終點(diǎn)，讓它以等時(shí)間間隔或等距離間隔方式記錄曲線上一系列密集的離散點(diǎn)坐標(biāo)，操作員無需對(duì)每個(gè)點(diǎn)都按鍵一次，僅在曲線的始點(diǎn)和終點(diǎn)各按一次相應(yīng)的按鍵即可，對(duì)于不規(guī)則的曲線圖形，如河流、等高線、海岸線等，常使用流方式數(shù)字化。第19頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.3.3掃描數(shù)字化采集掃描儀簡(jiǎn)介（Scanner）絕大多數(shù)掃描儀是按柵格方式掃描后將圖像數(shù)據(jù)交給計(jì)算機(jī)來處理。掃描儀可分為滾筒式、平板式、CCD直接攝像式三種，其中大幅面的地圖以滾筒（卷紙）式用得最多。目前市場(chǎng)上常見的A0幅面的滾筒式單色分灰度掃描儀的分辨率為400～800dpi，操作的精度要高。普通的掃描儀大都按灰度分類掃描，高級(jí)的可按顏色分類掃描。第20頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四原圖準(zhǔn)備較高的地圖質(zhì)量，色調(diào)分明，線劃實(shí)在而不膨脹。清潔，不含外來的污點(diǎn)。線不是特別細(xì)（適宜寬度是0。1毫米或更大）。在圖上精確劃定數(shù)字化的范圍，標(biāo)出坐標(biāo)原點(diǎn)。第21頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四掃描過程分辨率確定：掃描儀使用的像素大小為25μm，50μm，100μm。像素大小為50μm時(shí)，每平方毫米有400個(gè)像素，一個(gè)60×80厘米的地圖可以被編碼為大約2億個(gè)像素?；叶燃?jí)別確定：掃描地圖可產(chǎn)生255個(gè)灰度級(jí)別，掃描儀必須精確地校正到一個(gè)灰度級(jí)別。級(jí)別太高，較細(xì)的線表達(dá)的信息就會(huì)丟失，級(jí)別太低，外來信息就可能包含其內(nèi)。二進(jìn)制編碼：設(shè)置一個(gè)閾值對(duì)灰度圖像進(jìn)行二進(jìn)制編碼，灰度級(jí)別大于閾值的像素取1，小于閾值的像素取0第22頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四矢量化處理原始地圖GIS數(shù)據(jù)庫(kù)

掃描柵格文件自動(dòng)矢量化矢量文件文件轉(zhuǎn)換

柵格編緝矢量編緝掃描并自動(dòng)矢量化的過程第23頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四掃描是利用儀器和計(jì)算機(jī)算法完成大部分工作，避免了因粗心造成的人為錯(cuò)誤。在矢量化時(shí)，屏幕上同時(shí)有掃描影像和矢量線條，使得矢量化比手扶跟蹤數(shù)字化更靈活。矢量化可以移動(dòng)縮放和移動(dòng)影像地圖，而手扶跟蹤要求操作者同時(shí)注視數(shù)字化儀和計(jì)算機(jī)屏幕，因而容易疲勞。掃描比手扶跟蹤價(jià)格上更合算。掃描比手扶跟快5~10倍。掃描數(shù)據(jù)量大，有噪聲的干擾。跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化的比較第24頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.3.4遙感數(shù)據(jù)（RemoteSensing)第25頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.衛(wèi)星遙感ScannersmountedinaircraftorsatelliteswhichrecordwavelengthsfromvariouspartsoftheEMspectrumMostsatellitessenseemissionsfromdifferentpartsoftheEMspectrumusingspectralbandsDifferentproperties/featuresontheearth’ssurfaceresultindifferentemissionsorreflectancesSensingplatform(satelliteoraircraft)DirectionofmotionElectronicdetector(eg.IRcamera)第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第27頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四地理信息系統(tǒng)概論IKONOS遙感圖像(北京天安門)第28頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.航空和低空遙感機(jī)載數(shù)字傳感器系統(tǒng)

第29頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四航空平臺(tái)系統(tǒng)工作原理

第30頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.地面遙感地面車載遙感數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

第31頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.4屬性數(shù)據(jù)輸入1.與空間數(shù)據(jù)同時(shí)輸入

鍵碼法根據(jù)數(shù)字化儀標(biāo)示器上的鍵盤,將數(shù)字化要素的特征碼輸入給數(shù)字化程序直接輸入法利用計(jì)算機(jī)的數(shù)字鍵盤將數(shù)字化要素特征碼輸入給數(shù)字化程序特征碼清單法在數(shù)字化儀右上方設(shè)置一塊菜單區(qū)域,每個(gè)矩形方格為一種要素的菜單選項(xiàng),當(dāng)數(shù)字化圖形時(shí),先在菜單選項(xiàng)中取點(diǎn),程序?qū)⒆鴺?biāo)換算成菜單編號(hào),再編碼得到相應(yīng)特征碼第32頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.利用數(shù)據(jù)庫(kù)程序在GIS中輸入屬性數(shù)據(jù)的一個(gè)很方便的方式是在個(gè)人電腦中使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序來輸入初始記錄，然后將數(shù)據(jù)庫(kù)文件輸入到GIS中。個(gè)人電腦