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文檔簡介
地理信息系統(tǒng)項目3空間數(shù)據(jù)處理本項目由空間數(shù)據(jù)編輯、拓?fù)潢P(guān)系建立、空間數(shù)據(jù)誤差校正和圖形變換、投影變換、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及其精度分析和圖幅接邊6個工作任務(wù)組成。通過任務(wù)的實施,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化?!卷椖扛攀觥宽椖?空間數(shù)據(jù)處理知識目標(biāo):1.掌握拓?fù)潢P(guān)系的內(nèi)容、作用和建立方法,2.掌握空間數(shù)據(jù)誤差校正、投影變換、圖幅接邊的內(nèi)容和方法。3.掌握地理實體要素編輯與處理?!窘虒W(xué)目標(biāo)】項目3空間數(shù)據(jù)處理技能目標(biāo):1.能進(jìn)行實體要素編輯與處理、建立矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系。2.能進(jìn)行空間數(shù)據(jù)誤差校正、投影變換。3.能進(jìn)行圖幅接邊?!窘虒W(xué)目標(biāo)】項目3空間數(shù)據(jù)處理項目1認(rèn)識地理信息系統(tǒng)任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)4幾何糾正和圖形變換任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價項目3空間數(shù)據(jù)處理任務(wù)6圖幅接邊【任務(wù)描述】為了滿足空間分析與應(yīng)用的需要,在采集完數(shù)據(jù)之后,必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的檢查,數(shù)據(jù)編輯是數(shù)據(jù)處理的主要環(huán)節(jié),并貫穿于整個數(shù)據(jù)采集與處理過程。該任務(wù)要求對地圖掃描矢量化完成的1:500空間數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)編輯,以滿足數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求,滿足空間分析與應(yīng)用的需求。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯【相關(guān)知識】1.1空間數(shù)據(jù)的誤差類型圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下幾個方面:空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確空間數(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確空間數(shù)據(jù)的變形空間屬性和數(shù)據(jù)連接有誤屬性數(shù)據(jù)不完整或錯誤1誤差或錯誤的檢查幾種誤差或錯誤示例任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯疊合比較法:按與原圖相同的比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上,然后與原圖疊合在一起進(jìn)行比較,是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最準(zhǔn)確方法。目視檢查法:指在屏幕上用目視檢查的方法,檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯誤。為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差,一般采用如下方法進(jìn)行檢查:1誤差或錯誤的檢查1.2空間數(shù)據(jù)的檢查方法任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯邏輯檢查法:如根據(jù)數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦赃M(jìn)行檢驗,將弧段連成多邊形,進(jìn)行數(shù)字化誤差的檢查,屬性數(shù)據(jù)也可用這種方法進(jìn)行錯誤過濾。一般由軟件自動完成,效率很高,但僅限于檢查普遍出錯的典型性錯誤,如微短線、多邊形不閉合、屬性丟漏等。為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差,一般采用如下方法進(jìn)行檢查:1誤差或錯誤的檢查1.2空間數(shù)據(jù)的檢查方法任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯(1)結(jié)點吻合(Snap)
或稱結(jié)點匹配、結(jié)點咬合,結(jié)點附和。方法:A、
結(jié)點移動,用鼠標(biāo)將其它兩點移到另一點;B、鼠標(biāo)拉框,用鼠標(biāo)拉一個矩形,落入該矩形內(nèi)的結(jié)點坐標(biāo)通過求它們的中間坐標(biāo)匹配成一致;2.1結(jié)點的編輯2圖形編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯(1)結(jié)點吻合(Snap)C、求交點,求兩條線的交點或其延長線的交點,作為吻合的結(jié)點;D、自動匹配,給定一個吻合容差,或稱為咬合距,在圖形數(shù)字化時或之后,將容差范圍內(nèi)的結(jié)點自動吻合成一點。2.1結(jié)點的編輯2圖形編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯(2)結(jié)點與線的吻合
在數(shù)字化過程中,常遇到一個結(jié)點與一個線狀目標(biāo)的中間相交。由于測量或數(shù)字化誤差,它不可能完全交于線目標(biāo)上,需要進(jìn)行編輯,稱為結(jié)點與線的吻合。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯編輯的方法:A、
結(jié)點移動,將結(jié)點移動到線目標(biāo)上。B、使用線段求交;C、自動編輯,在給定容差內(nèi),自動求交并吻合在一起。結(jié)點與線的吻合需要考慮兩種情況:A、要求坐標(biāo)一致,而不建立拓?fù)潢P(guān)系;如高架橋(不需打斷,直接移動)B、不僅坐標(biāo)一致,且要建立之間的空間關(guān)系。如道路交叉口(需要打斷)ABDCE無結(jié)點有結(jié)點任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯(3)清除假結(jié)點(偽結(jié)點)
有些系統(tǒng)要將這種假結(jié)點清除掉(如ARC/INFO),即將目標(biāo)A和B合并成一條,使它們之間不存在結(jié)點。
但有些系統(tǒng)并不要求清除假結(jié)點,如Geostar,因為它們并不影響空間查詢、分析和制圖。由僅有兩個線目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的結(jié)點成為假結(jié)點。AB任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯
(1)刪除和增加一個頂點刪除頂點,在數(shù)據(jù)庫中不用整體刪除與目標(biāo)有關(guān)的數(shù)據(jù),只是在原來存儲的位置重寫一次坐標(biāo),拓?fù)潢P(guān)系不變。增加頂點,則操作和處理都要復(fù)雜。不能在原來的存儲位置上重寫,需要給一個新的目標(biāo)標(biāo)識號,在新位置上重寫,而將原來的目標(biāo)刪除,此時需要做一系列處理,調(diào)整空間拓?fù)潢P(guān)系。jk2.2圖形的編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯(2)移動一個頂點移動頂點只涉及某個點的坐標(biāo),不涉及拓?fù)潢P(guān)系的維護(hù),較簡單。(3)刪除一段弧段復(fù)雜,先要把原來的弧段打斷,存儲上原來的弧段實際被刪除,拓?fù)潢P(guān)系需要調(diào)整和變化。jkabL3L1L22.2圖形的編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯2.3數(shù)據(jù)檢查與清理
數(shù)據(jù)檢查指拓?fù)潢P(guān)系的檢查,結(jié)點是否匹配,是否存在懸掛弧段,多邊形是否封閉,是否有假結(jié)點。
數(shù)據(jù)清理則是用自動的方法清除空間數(shù)據(jù)的錯誤.
例如給定一個結(jié)點吻合的容差使該容差范圍內(nèi)的結(jié)點自動吻合在一起,并建立拓?fù)潢P(guān)系。給定懸掛弧段容差,將小于該容差的短弧自動刪除。圖3-12未吻合的結(jié)點與假結(jié)點圖3-12未吻合的結(jié)點與假結(jié)點圖3-11懸掛結(jié)點與懸掛線圖3-12未吻合的結(jié)點與假結(jié)點任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯Undo,Redo功能是必要的。但功能的實現(xiàn)是困難的。當(dāng)撤消編輯,即恢復(fù)目標(biāo),要恢復(fù)目標(biāo)的標(biāo)識和坐標(biāo)、拓?fù)潢P(guān)系。這一處理過程相當(dāng)復(fù)雜.
因此,有些GIS不在圖形編輯時實時建立和維護(hù)拓?fù)潢P(guān)系,如Arc/Info等,而在圖形編輯之后,發(fā)Clean或Build命令重新建立拓?fù)潢P(guān)系。這樣,在每次進(jìn)行任何一次編輯,都要重新Clean或Build,對用戶不便。N1N2A2N1N2A22.4撤銷與恢復(fù)編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯2.5曲線化簡(矢量數(shù)據(jù)壓縮)空間數(shù)據(jù)輸入存儲輸出分析是地理信息系統(tǒng)最寶貴的財富!任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯常用的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ij柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)XYx1y1x2y2xiyixnyn矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯1:5001:10001:20001:50001:100001:250001:50000比例尺覆蓋全國圖幅數(shù)1:50000240911:10000071761:2500008191:5000002571:1000000771:1000001:2500001:5000001:1000000海量GIS矢量數(shù)據(jù)壓縮原因一(數(shù)據(jù)量大)任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯23任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯矢量化原數(shù)據(jù)處理后數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)壓縮原因二
(數(shù)據(jù)本身可能存在冗余)62個坐標(biāo)點31個坐標(biāo)點處理前、后對比處理前處理后任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯1、占用了大量的存儲空間問題:2、降低了后續(xù)處理的效率對策:1、提高硬件設(shè)備性能和軟件執(zhí)行效率2、減少數(shù)據(jù)量——矢量數(shù)據(jù)壓縮任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯壓縮應(yīng)滿足的條件常用的壓縮算法1、什么是矢量數(shù)據(jù)壓縮?2、如何進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)壓縮?難點任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯圖形顯示輸出數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)壓縮光滑任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯最好地逼近原集合在規(guī)定的精度范圍內(nèi)1.什么是矢量數(shù)據(jù)壓縮
又稱為數(shù)據(jù)化簡,是指從所取得的數(shù)據(jù)集合中抽出一個子集,這個子集作為一個新的信息源。P1P2P3P4P5P6P7P9P8原始數(shù)據(jù)壓縮后數(shù)據(jù)①能夠用盡可能少的數(shù)據(jù)量②③壓縮比:表示曲線信息載負(fù)量減少的程度。則壓縮比α為:設(shè)曲線的原點序A:經(jīng)過壓縮處理后的點序為As:任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯29任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯
因此,矢量數(shù)據(jù)的壓縮主要是對線的壓縮,其實質(zhì)是刪除線上多余的坐標(biāo)點。2.如何進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)壓縮矢量空間數(shù)據(jù)中心軸線邊界線線要素面要素任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯
……在規(guī)定的精度范圍內(nèi)最好地逼近原集合……2.1線壓縮應(yīng)滿足的基本條件保持曲線的形狀特征保持曲線的密度對比保持曲線特征轉(zhuǎn)折點的精度保持曲線空間關(guān)系的正確2.如何進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)壓縮10405個數(shù)據(jù)點7702個數(shù)據(jù)點,壓縮比1.35密密疏疏垂距法道格拉斯-普克法任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯算法思路P1P2P3P4P5在給定的曲線上每次順序取三個點,計算中間點與其它兩點連線的垂距d,并與限差L比較。Ld2d3d
≥L保留中間點d<L舍去中間點d4①垂距法d2>Ld3<Ld4>L2.2常用的線壓縮算法任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯優(yōu)點:只考慮刪除共線和近似共線的點,算法簡單,速度快缺點:有時會將曲線的夾角去掉,壓縮精度不高P1P2P3d2o原始數(shù)據(jù)壓縮后數(shù)據(jù)任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯算法思路②道格拉斯-普克法Ldmax
≥L保留對應(yīng)點,以該點為界將曲線分為兩段,對每一段重復(fù)使用該方法.dmax<L舍去所有中間點d6p1p2p3p4p5p6p7p8p9d7d4d6>Ld7<Ld4>L對給定曲線的首末點虛連一條直線,求中間所有點與直線間的距離,并找出最大距離dmax,用dmax與限差L比較。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯優(yōu)點:可以有效保留線劃上的特征點,精度高。缺點:計算量較大,有時會產(chǎn)生自相交的情況。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯③光欄法算法思路定義一個扇形區(qū)域,通過判斷曲線上的點在扇形外還是扇形內(nèi),確定保留還是舍去。優(yōu)點:算法簡單,速度快,可在數(shù)字化時實時處理,每次判斷下一個數(shù)字化的點,且計算量較?。蝗秉c:但有時會將曲線的彎曲極值點p值去掉而失真。
任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯光欄法任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯光欄法的實施步驟可描述為:A.連接P1和P2點,過P2點作一條垂直于P1P2的直線,在該垂線上取兩點a1和a2,使a1P2=a2P2=
d/2,此時a1和a2為“光欄”邊界點,P1與a1、P1與a2的連線為以P1為頂點的扇形的兩條邊,這就定義了一個扇形(這個扇形的口朝向曲線的前進(jìn)方向,邊長是任意的)。B.若P3點在扇形內(nèi),則舍去P2點。然后連接P1和P3,過P3作P1P3的垂線,該垂線與前面定義的扇形邊交于c1和c2
。在垂線上找到b1和b2點,使p3b1=p3b2=d/2,若b1或b2點落在原扇形外面,則用c1或c2取代。此時用P1b1和P1c2定義一個新的扇形,這當(dāng)然是口徑(b1c2)縮小了的“光欄”。C.檢查下一節(jié)點,若該點在新扇形內(nèi),則重復(fù)(B)步;直到發(fā)現(xiàn)有一個節(jié)點在最新定義的扇形外為止。D.當(dāng)發(fā)現(xiàn)在扇形外的節(jié)點,如圖3-16中的P4,此時保留P3點,以P3作為新起點,重復(fù)A~C。矢量數(shù)據(jù)壓縮的概念矢量數(shù)據(jù)壓縮的方法總結(jié)垂距法道格拉斯—普克法光欄法重點矢量數(shù)據(jù)壓縮定義壓縮比矢量數(shù)據(jù)壓縮目的難點任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯3.1線數(shù)據(jù)編輯3MapGIS圖形編輯功能介紹3.2面數(shù)據(jù)編輯3.3點數(shù)據(jù)編輯3.4其它編輯任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯在MapGIS下對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、查錯處理?!救蝿?wù)實施】1.數(shù)據(jù)編輯的目的和標(biāo)準(zhǔn)
目的:圖內(nèi)各要素表示清楚、正確、合理,圖內(nèi)各要素代碼及附屬信息完整、正確。標(biāo)準(zhǔn):圖內(nèi)要素分層正確合理,文件名稱正確合理,圖形要素編輯合理,屬性數(shù)據(jù)正確。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯在MapGIS下對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、查錯處理。【任務(wù)實施】1.數(shù)據(jù)編輯的目的和標(biāo)準(zhǔn)
點要素正確無誤——如名稱注記正確,符號定位的位置正確等。線狀要素連續(xù)、位置正確,符合限差要求——如道路、河流、境界的走向,名稱、等級一致、等高線連續(xù),位置正確等;任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯在MapGIS下對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、查錯處理?!救蝿?wù)實施】1.數(shù)據(jù)編輯的目的和標(biāo)準(zhǔn)
面狀地物閉合,位置正確——如水域、植被、居民地等閉合;圖內(nèi)各要素代碼及附屬信息完整、正確。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯在MapGIS下對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、查錯處理。【任務(wù)實施】2.在MapGIS平臺下,對各要素編輯處理將編輯處理后的結(jié)果與原始的圖形用計算機在屏幕上進(jìn)行套合檢查,查看圖內(nèi)各要素是否表示清楚、正確、合理,圖內(nèi)各要素代碼及附屬信息是否完整、正確,按照數(shù)據(jù)編輯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯。任務(wù)1空間數(shù)據(jù)編輯【任務(wù)描述】在GIS中,為了真實地反映地理實體,不僅要包括實體的位置、形狀、大小和屬性,還必須反映實體之間的拓?fù)潢P(guān)系。本次任務(wù)要求完成1:500地形圖的植被拓?fù)錁?gòu)區(qū)。通過本次實訓(xùn),要求學(xué)生掌握拓?fù)淞鞒烫幚?。任?wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立【相關(guān)知識】歐拉公式:
歐拉公式在GIS中有著重要的意義,主要用來檢查空間拓?fù)潢P(guān)系的正確性,能發(fā)現(xiàn)點、線、面不匹配的情況和多余、遺漏的圖形元素。1歐拉定理任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立c+a=n+bn:結(jié)點數(shù)a:弧段數(shù)b:多邊形數(shù)c:常數(shù),為多邊形地圖特征。若b包含邊界里面和外面的多邊形,則c=2,若b僅包含邊界內(nèi)部多邊形,則c=1n=4,a=4b=1,c=1n=6,a=5b=2,c=1,p=2(圖形數(shù))n=4,a=5b=2,c=1n=10,a=12b=3,c=1任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立2點、線拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立對于二維多邊形,有四種情況:A獨立多邊形:它與其它多邊形沒有共享邊界。例如獨立房屋、獨立水塘等。這種多邊形可以在數(shù)字化過程中直接生成,因為它僅有一條周邊弧段,該弧段就是多邊形的邊界。B有公共邊界的簡單多邊形:在數(shù)據(jù)采集時,僅采集弧段數(shù)據(jù),然后用一種算法,自動將多邊形的邊界聚合起來,建立多邊形文件。3多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立C帶島的多邊形:除了要按第二種方法自動建立多邊形以外,還要考慮多邊形的內(nèi)島。D復(fù)合多邊形:它由兩個或多個不相鄰的多邊形組成,對這種多邊形一般是在建立單個多邊形以后,再用人工或某一種規(guī)則組合成復(fù)合多邊形。3多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立(a)獨立(b)相鄰(c)帶島或(d)復(fù)合多邊形任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.1鏈的組織找出在鏈的中間相交而不是在端點相交的情況,自動切成新鏈;把鏈按一定順序存儲,如按最大或最小的x或y坐標(biāo)的順序,這樣查找和檢索都比較方便,然后把鏈按順序編號。3多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.2結(jié)點匹配
結(jié)點匹配是指把一定限差內(nèi)的鏈的端點作為一個結(jié)點,其坐標(biāo)值取多個端點的平均值。然后,對結(jié)點順序編號。3.3檢查多邊形是否閉合通過判斷一條鏈的端點是否有與之匹配的端點來進(jìn)行。多邊形不閉合的原因:(1)由于結(jié)點匹配限差的問題,造成應(yīng)匹配的端點未匹配;(2)由于數(shù)字化誤差較大,或數(shù)字化錯誤,這些可以通過圖形編輯或重新確定匹配限差來確定。3多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.3檢查多邊形是否閉合通過判斷一條鏈的端點是否有與之匹配的端點來進(jìn)行。多邊形不閉合的原因:(3)還可能這條鏈本身就是懸掛鏈,不需參加多邊形拓?fù)?,這種情況下可以作一標(biāo)記,使之不參加下一階段拓?fù)浣⒍噙呅蔚墓ぷ鳌?多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.4建立多邊形(1)概念a、順時針方向構(gòu)多邊形:指多邊形是在鏈的右側(cè)。b、最靠右邊的鏈:指從鏈的一個端點出發(fā),在這條鏈的方向上最右邊的第一條鏈,實質(zhì)上它也是左邊最近鏈。a的最右邊的鏈為dc、多邊形面積的計算
當(dāng)多邊形由順時針方向構(gòu)成時,面積為正;反之,面積為負(fù)。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立(2)建立多邊形的基本過程A順序取一個結(jié)點為起始結(jié)點,取完為止;取過該結(jié)點的任一條鏈作為起始鏈。B取這條鏈的另一結(jié)點,找這個結(jié)點上,靠這條鏈最右邊的鏈,作為下一條鏈。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立(2)建立多邊形的基本過程C是否回到起點:是,已形成一多邊形,記錄之,并轉(zhuǎn)4°;否,轉(zhuǎn)2°。D取起始點上開始的,剛才所形成多邊形的最后一條邊作為新的起始鏈,轉(zhuǎn)2°;若這條鏈已用過兩次,即已成為兩個多邊形的邊,則轉(zhuǎn)1°。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.5島的判斷找出多邊形互相包含的情況1、計算所有多邊形的面積。2、分別對面積為正的多邊形和面積為負(fù)的多邊形排序。3、從面積為正的多邊形中,順序取每個多邊形,取完為止。若負(fù)面積多邊形個數(shù)為0,則結(jié)束。4、找出該多邊形所包含的所有面積為負(fù)的多邊形,并把這些面積為負(fù)的多邊形加入到包含它們的多邊形中,轉(zhuǎn)3°。單多邊形被追蹤兩次p1p2p3p1,p2,p3,-p1,-p2,-p3,任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.6確定多邊形的屬性
在追蹤出每個多邊形的坐標(biāo)后,經(jīng)常需確定該多邊形的屬性。如果在原始矢量數(shù)據(jù)中,每個多邊形有內(nèi)點,則可以把內(nèi)點與多邊形匹配后,把內(nèi)點的屬性賦于多邊形。
由于內(nèi)點的個數(shù)必然與多邊形的個數(shù)一致,所以,還可用來檢查拓?fù)涞恼_性。如果沒有內(nèi)點,則必須通過人機交互,對每個多邊形賦屬性。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立【任務(wù)實施】
目前,大多數(shù)GIS軟件都提供了完善的拓?fù)潢P(guān)系生成功能。MapGIS拓?fù)涮幚碜酉到y(tǒng),作為圖形編輯系統(tǒng)的一部分,改變了人工建立拓?fù)潢P(guān)系的方法,使得區(qū)域輸入、子區(qū)輸入等這些原來比較繁瑣的工作,變得相當(dāng)容易,大大提高了地圖錄入編輯的工作效率。本次任務(wù)要求對前面實訓(xùn)完成的線文件拓?fù)錁?gòu)多邊形,形成植被面文件。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立在MapGIS下進(jìn)行拓?fù)湓靺^(qū)。1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備①打開拓?fù)涮幚淼墓こ涛募譃椤?1-33.mpj”。②查看構(gòu)植被區(qū)的范圍線文件是否存在并完整。如“田?。畐l”、“陡坎.w1”、“道路.w1”、“水系.wl”和“圖廓.wl”等文件。注意:要進(jìn)行拓?fù)湓靺^(qū),在繪制線的時候,要確保實相連。即在線連接處,通過F12(MapGIS)捕捉來實現(xiàn)線和線連接。【任務(wù)實施】任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立2.拓?fù)湓靺^(qū)數(shù)據(jù)的預(yù)處理
構(gòu)植被面,需要把植被面用到的范圍線合并到一個文件中,把多余的范圍線刪除,然后拓?fù)錁?gòu)面。①關(guān)閉“01-33.mpj”工程文件
點擊“文件”菜單→單擊“新建文件”→點擊“保存線”按鈕→保存為“植被過度.wl”。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立②點擊“工作區(qū)”菜單→“添加文件”→“添加線文件”→依次添加“田埂、圖廓、水涯線、陡坎、道路”等植被用到的范圍線文件→點擊”保存線”按鈕→保存“植被過度.wl”文件。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立③對“植被過度.w1”進(jìn)行拓?fù)漕A(yù)處理第1步:對“植被過度.w1”進(jìn)行“自動剪斷線”拓?fù)漕A(yù)處理。第2步:對“植被過度.wl”進(jìn)行“清除微短線”拓?fù)漕A(yù)處理。第3步:對“植被過度.wl”進(jìn)行“清除重疊坐標(biāo)”等拓?fù)漕A(yù)處理。第4步:通過“其他”——“拓?fù)溴e誤檢查”——“線拓?fù)溴e誤檢查”,出現(xiàn)拓?fù)溴e誤信息話框,對該對話框中的拓?fù)溴e誤進(jìn)行解決。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立第5步:自動線節(jié)點平差。選擇對所有的線圖元自動進(jìn)行平差。第6步:“其他”——“線轉(zhuǎn)弧段”,將“植被過度.wl”線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為弧段數(shù)據(jù),并存入“植被.WP面文件中,這樣的文件只有弧段而沒有區(qū);在拓?fù)涮幚碇行枰@樣的文件。最后,保存并關(guān)閉“植被過度.wl”線文件。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立3.添加拓?fù)湓靺^(qū)的文件
打開“01-33.mpj”→在工程文件路徑空白處點擊“右鍵”,出現(xiàn)右鍵菜單,選擇“添加項目”,添加“植被.WP”,將上一步轉(zhuǎn)換得到的“植被.WP”文件添加到工程中。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立4.拓?fù)湓靺^(qū)將“植被.WP”文件處于當(dāng)前編輯狀態(tài)(即文件前√)。選擇“其他”——“拓?fù)渲亟ā保到y(tǒng)隨即自動構(gòu)造生成區(qū),并建立拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)涮幚頃r,沒有必要注意那些母子關(guān)系,當(dāng)所有的區(qū)檢完后,執(zhí)行子區(qū)檢索,系統(tǒng)自動建立母子關(guān)系,不需人工干預(yù)。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立5.子區(qū)搜索拓?fù)浣⒑?,人工手動建立的區(qū),且有區(qū)域套合關(guān)系,就得執(zhí)行“子區(qū)檢索”功能。編輯器自動搜索當(dāng)前面工作區(qū)中所有區(qū)的子區(qū),完成挑子區(qū),并重建拓?fù)潢P(guān)系。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立6.在植被面中填充配置相應(yīng)的植被符號單擊“植被.WP”(使其處于當(dāng)前可編輯狀態(tài),即文件前√)→單擊“區(qū)編輯”菜單→單擊“統(tǒng)改參數(shù)”→“統(tǒng)改區(qū)參數(shù)”→設(shè)置區(qū)透明。任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立6.在植被面中填充配置相應(yīng)的植被符號
對照每個區(qū)的植被類型,單擊“修改區(qū)參數(shù)”配置相應(yīng)的植被符號。稻田、旱地符號的配置區(qū)參數(shù).稻田區(qū)參數(shù)旱地區(qū)參數(shù)任務(wù)2矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立【任務(wù)描述】
地理空間數(shù)據(jù)具有三維空間分布特征,需要有—個空間定位框架,即統(tǒng)一的地理坐標(biāo)和平面坐標(biāo)系。沒有合適的投影或坐標(biāo)系的空間數(shù)據(jù)不是一個好的空間數(shù)據(jù),甚至是沒有意義的空間數(shù)據(jù)。必須對其進(jìn)行投影變換。最主要是在投影變換系統(tǒng)下,生成標(biāo)準(zhǔn)圖框。本次任務(wù)要求根據(jù)地圖投影的相關(guān)知識完成1:1萬標(biāo)準(zhǔn)圖框的生成。任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換【相關(guān)知識】
在GIS中,地理數(shù)據(jù)的顯示往往可以根據(jù)用戶的需要,指定各種投影。但當(dāng)所顯示的地圖與國家基本地圖系列的比例尺一致時,往往采用與國家基本系列地圖所用的投影。主要有:1GIS中的地圖投影我國基本比例尺地形圖(1:100萬、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5000)除1:100萬外均采用高斯-克呂格投影為地理基礎(chǔ);任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換1GIS中的地圖投影我國1:100萬地形圖采用了Lambert投影,其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的Albers投影(正軸等面積割圓錐投影)。任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換投影A(x,y)投影B(X,Y)正解變換:解析函數(shù)關(guān)系X=f(x,y),Y=g(x,y)反解變換:經(jīng)緯度B=f(x,y),L=g(x,y)X=F(B,L),Y=G(B,L)數(shù)值變換:數(shù)學(xué)方法2地圖投影變換任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換【任務(wù)實施】1.啟動MAPGIS投影變換系統(tǒng)雙擊MapGIS6.7主界面圖標(biāo),啟動軟件→進(jìn)行系統(tǒng)“設(shè)置”→單擊“實用服務(wù)”→“投影變換”→進(jìn)入MapGIS投影變換系統(tǒng)窗口。任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換2.設(shè)置投影參數(shù)
單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”→單擊“圖框橢球參數(shù)”→橢球參數(shù)設(shè)置窗口→選擇“西安80年坐標(biāo)系/1975年I.U.G.G推薦橢球”→點擊“確定”。任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換3.選擇需要生成的圖框
單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”→單擊“生成1∶1萬圖框”→1:1萬圖框窗口→選擇“高斯座標(biāo)實線公里網(wǎng)”、“起始點緯度:351000、起始點經(jīng)度:1134115、網(wǎng)間間距:“1”→輸入“泰山鄉(xiāng)圖框.W?”→點擊“確定”→輸入“圖框參數(shù)”→點擊“確定”→輸入“接圖表”內(nèi)容。圖框參數(shù)輸入生成圖框窗口任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換3.選擇需要生成的圖框
單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”→單擊“生成1∶1萬圖框”→1:1萬圖框窗口→選擇“高斯座標(biāo)實線公里網(wǎng)”、“起始點緯度:351000、起始點經(jīng)度:1134115、網(wǎng)間間距:“1”→輸入“泰山鄉(xiāng)圖框.W?”→點擊“確定”→輸入“圖框參數(shù)”→點擊“確定”→輸入“接圖表”內(nèi)容。輸入接圖表內(nèi)容接圖表任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換
單擊“圖形處理”→雙擊“輸入編輯”→單擊“新建工程”→選擇“不生成可編輯項”→在工作文件窗口,單擊“右鍵”,→“添加項目”加入“泰山鄉(xiāng).wl、泰山鄉(xiāng).wt”文件→單擊“右鍵”→保存“工程”,保存“投影變換實訓(xùn).MPJ”。4.新建工程文件任務(wù)3空間數(shù)據(jù)的投影變換【任務(wù)描述】在矢量化的過程中,由于操作誤差、數(shù)字化設(shè)備精度、圖紙變形等因素,使輸入后的圖形與實際圖形所在的位置有偏差;有些圖元,由于位置發(fā)生偏移,雖經(jīng)編輯,很難達(dá)到實際要求的精度,說明圖形經(jīng)掃描輸入或數(shù)字化輸入后,存在著變形或畸變,須經(jīng)過誤差校正,清除輸入圖形的變形,才能使之滿足實際要求。
本次任務(wù)是對1:500的矢量化圖件進(jìn)行誤差校正。任務(wù)4幾何校正和圖形變換任務(wù)4空間數(shù)據(jù)的幾何校正和圖形變換【相關(guān)知識】
由于誤差的存在,使得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形時不能套合,不同時間數(shù)字化的成果不能精確聯(lián)結(jié),相鄰圖幅不能拼接。所以數(shù)字化的地圖數(shù)據(jù)必須經(jīng)過編輯處理和數(shù)據(jù)校正,消除輸入圖形的變形,才能使之滿足實際要求,進(jìn)行應(yīng)用或入庫。1圖形數(shù)據(jù)的誤差種類任務(wù)4幾何校正和圖形變換
源誤差、處理誤差、應(yīng)用誤差三種。圖形數(shù)據(jù)誤差可分為:源誤差:數(shù)據(jù)采集和錄入過程中產(chǎn)生的誤差處理誤差:是指數(shù)據(jù)錄入后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過程中產(chǎn)生的誤差應(yīng)用誤差:不屬于數(shù)據(jù)本身的誤差,因此誤差校正主要是來校正數(shù)據(jù)源誤差。1圖形數(shù)據(jù)的誤差種類任務(wù)4幾何校正和圖形變換當(dāng)掃描圖出現(xiàn)如下問題,進(jìn)而產(chǎn)生變形時,必須進(jìn)行地形圖的幾何糾正:地形圖的實際尺寸發(fā)生變形;在掃描過程中,工作人員的操作產(chǎn)生的誤差,如掃描時地形圖或遙感影像沒被壓緊、產(chǎn)生斜置等;2.1幾何糾正2誤差校正的種類和方法2.1.1幾何糾正的適用范圍任務(wù)4幾何校正和圖形變換遙感影像本身就存在著幾何變形;2.1幾何糾正地圖圖幅的投影與其他資料的投影不同,或需將改變投影類型;掃描時受掃描儀幅面大小的影響,有時需將一幅地形圖或遙感影像分成幾塊掃描,這樣在拼接時會出現(xiàn)變形偏差。2誤差校正的種類和方法2.1.1幾何糾正的適用范圍幾何變換:利用一套控制點和變換方程,實現(xiàn)數(shù)字地圖或圖像從一種坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為另一種坐標(biāo)系的過程任務(wù)4幾何校正和圖形變換
其中A、B代表二次以上高次項之和。上式是高次曲線方程,符合上式的變換稱為高次變換。式中有12個未知數(shù),所以在進(jìn)行高次變換時,需要有6對以上控制點的坐標(biāo)和理論值,才能求出待定系數(shù)。(1)高次變換2.1.2幾何糾正的常用方法2.1幾何糾正任務(wù)4幾何校正和圖形變換(2)二次變換
當(dāng)不考慮高次變換方程中的A和B時,則變成二次曲線方程,稱為二次變換。二次變換適用于原圖有非線性變形的情況,至少需要5對控制點的坐標(biāo)及其理論值,才能解算待定系數(shù)。
2.1.2幾何糾正的常用方法2.1幾何糾正任務(wù)4幾何校正和圖形變換(3)仿射變換
實質(zhì)是兩坐標(biāo)系間的旋轉(zhuǎn)變換。設(shè)圖紙變形引起x,y兩個方向比例尺不同,當(dāng)x,y比例尺相同時,為相似變換。任務(wù)4幾何校正和圖形變換(3)仿射變換特性:·直線變換后仍為直線;·平行線變換后仍為平行線;·不同方向上的長度比發(fā)生變化。求解上式中的6個未知數(shù),需不在一直線上的3對已知控制點,由于誤差,需多余觀測,所以,用于圖幅定向至少需要四對控制點。任務(wù)4幾何校正和圖形變換對地形圖的糾正,一般采用四點糾正法或逐網(wǎng)格糾正法。四點糾正法,一般是根據(jù)選定的數(shù)學(xué)變換函數(shù),輸入需糾正地形圖的圖幅行、列號、地形圖的比例尺、圖幅名稱等,生成標(biāo)準(zhǔn)圖廓,分別采集四個圖廓控制點坐標(biāo)來完成。2.2地形圖的糾正2誤差校正的種類和方法任務(wù)4幾何校正和圖形變換逐網(wǎng)格糾正法,是在四點糾正法不能滿足精度要求的情況下采用的。這種方法和四點糾正法的不同點就在于采樣點數(shù)目的不同,它是逐方里網(wǎng)進(jìn)行的,也就是說,對每一個方里網(wǎng)都要采點。注意:在進(jìn)行逐網(wǎng)格糾正法時,一般要先采源點(需糾正的地形圖),后采目標(biāo)點(標(biāo)準(zhǔn)圖廓),先采圖廓點和控制點,后采方里網(wǎng)點。2.2地形圖的糾正2誤差校正的種類和方法任務(wù)4幾何校正和圖形變換2.3遙感影像的糾正2誤差校正的種類和方法
遙感影像的糾正,一般選用和遙感影像比例尺相近的地形圖或正射影像圖作為變換標(biāo)準(zhǔn),選用合適的變換函數(shù),分別在要糾正的遙感影像和標(biāo)準(zhǔn)地形圖或正射影像圖上采集同名地物點。任務(wù)4幾何校正和圖形變換2.3遙感影像的糾正2誤差校正的種類和方法
具體采點時,要先采源點(影像),后采目標(biāo)點(地形圖)。選點時,要注意選點的均勻分布,點不能太多。如果在選點時沒有注意點位的分布或點太多,這樣不但不能保證精度,反而會使影像產(chǎn)生變形。另外選點時,點位應(yīng)選由人工建筑構(gòu)成的并且不會移動的地物點,如渠或道路交叉點、橋梁等,盡量不要選河床易變動的河流交叉點,以免點的移位影響配準(zhǔn)精度。任務(wù)4幾何校正和圖形變換3圖形變換
圖形變換可以看作是坐標(biāo)系不動而圖形變動,變動后的圖形在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值發(fā)生變化;也可以看作圖形不動而坐標(biāo)系變動,變動后,該圖形在新的坐標(biāo)系下具有新的坐標(biāo)值,這兩種情況本質(zhì)上是一樣的。圖形變換歸根到底可以表示為對組成圖形的點集坐標(biāo)值的變換。任務(wù)4幾何校正和圖形變換3圖形變換3.1旋轉(zhuǎn)3.2平移3.3縮放任務(wù)4幾何校正和圖形變換
在MapGIS下使用誤差校正子系統(tǒng)對矢量化的地形圖進(jìn)行誤差校正?!救蝿?wù)實施】誤差校正需要三類文件:①實際控制點文件(用點型或線型矢量化圖像上的“+”字格網(wǎng)得到或者是矢量化的實際內(nèi)圖框);②理論控制點文件(根據(jù)文件的投影參數(shù)、比例尺、坐標(biāo)系等在“投影變換”模塊中所建立的一個相同大小的標(biāo)準(zhǔn)圖框);③待校正的點、線、面文件。任務(wù)4幾何校正和圖形變換1.生成理論控制點文件第1步:執(zhí)行如下命令:“MapGIS主菜單窗口→實用服務(wù)→投影變換”即進(jìn)入MapGIS投影變換子系統(tǒng)。第2步:選擇需要生成的圖框單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”菜單→單擊“生成1∶500圖框”(或單擊工具欄中的“500”按鈕)→彈出“1:500圖框窗口”→選擇“矩形40*50”、“繪制十字公里線”、輸入“橫向起始公里值、縱向起始公里值、公里值間隔:0.05”、選擇“用戶坐標(biāo)系”、輸入“圖幅名稱、圖幅編號等等”→輸入圖框名稱“BZTK.W→點擊“確定”→輸入“接圖表”內(nèi)容?!c擊“確定”按鈕即可生成標(biāo)準(zhǔn)圖框。任務(wù)4幾何校正和圖形變換2.啟動誤差校正子系統(tǒng),加載文件
執(zhí)行如下命令:實用服務(wù)→誤差校正→文件→打開文件→選所需加載文件→打開。如下圖所示:打開要校正的圖元源文件和剛生成的“BZTK.wl”任務(wù)4幾何校正和圖形變換3.確認(rèn)文件是否打開在誤差校正子系統(tǒng)中,點擊“右鍵”→選擇“復(fù)位窗口”→選擇要校正的圖形源文件如:“圖框.wl、田埂.wl、陡坎.wl、小路.wl、水系.wl、植被.wp”等等文件→點擊“確定”。注意:觀察源文件是否全部加載。重復(fù)上面步驟,觀察標(biāo)準(zhǔn)圖框是否加載,點擊“右鍵”→選擇“復(fù)位窗口”→選擇標(biāo)準(zhǔn)圖框文件“BZTK.wl”→點擊“確定”。
注意:觀察標(biāo)準(zhǔn)圖框線文件是否加載。任務(wù)4幾何校正和圖形變換4.控制點實際值采集①執(zhí)行如下命令:單擊“控制點”菜單→選擇“設(shè)置控制點參數(shù)”,彈出控制點參數(shù)設(shè)置對話框,選擇采集數(shù)據(jù)值類型為實際值,采集搜索范圍為5,選擇“確定”按鈕。如右圖所示。任務(wù)4幾何校正和圖形變換4.控制點實際值采集②執(zhí)行如下命令:控制點---選擇采集文件,選擇“圖框.wl”線文件。點擊“右鍵”→“復(fù)位窗口”→選擇“圖框.wl”。則圖框文件在窗口中顯示。③執(zhí)行如下命令:控制點---添加校正控制點。彈出錯誤信息對話框,選擇“是”按鈕。然后按照“順時針或逆時針”順序采集圖框的四個交點即為“四個控制點”,依次排序“1、2、3、4”。任務(wù)4幾何校正和圖形變換5.控制點理論值采集①執(zhí)行如下命令:控制點---設(shè)置控制點參數(shù),彈出控制點參數(shù)設(shè)置對話框,選擇采集數(shù)據(jù)值類型為理論值,采集搜索范圍為5,選擇“確定”按鈕。②執(zhí)行如下命令:控制點---選擇采集文件,選擇“BZTK.wl”線文件。點擊“右鍵”→“復(fù)位窗口”→選擇“BZTK.wl”。則標(biāo)準(zhǔn)圖框文件在窗口中顯示。③執(zhí)行如下命令:控制點---添加校正控制點。同樣按照和實際控制點一樣的“順時針或逆時針”順序采集內(nèi)圖框的四個交點即為“四個控制點”,序號“1、2、3、4”和實際控制點對應(yīng)起來。任務(wù)4幾何校正和圖形變換6.數(shù)據(jù)校正①執(zhí)行如下命令:數(shù)據(jù)校正---圖形參數(shù)參與校正。②執(zhí)行如下命令:數(shù)據(jù)校正---線文件校正轉(zhuǎn)換(如果校正點文件,選擇點文件校正轉(zhuǎn)換;如果校正面文件,選擇面文件校正轉(zhuǎn)換;)。選擇一個線文件如“等高線.wl”,注意:每次只能選一個線文件。即開始校正。任務(wù)4幾何校正和圖形變換6.數(shù)據(jù)校正③執(zhí)行如下命令:校正完一個線文件,點擊“文件”→另存文件→選擇剛生成的校正“newlin.wl”線文件(如果校正的是點文件,則生成“newpnt.wt”,如果校正的是面文件,則生成“newreg.wp”),另存名字為“等高線校正.wl”至此,完成了等高線文件的校正轉(zhuǎn)換。重復(fù)數(shù)據(jù)校正的②③,完成除了“BZTK.wl”以外的所有點、線、面文件的校正轉(zhuǎn)換。任務(wù)4幾何校正和圖形變換【任務(wù)描述】
對GIS來說,空間數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),非空間數(shù)據(jù)是內(nèi)涵,數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響GIS應(yīng)用分析結(jié)果的可靠程度和應(yīng)用目標(biāo)的實現(xiàn)。GIS產(chǎn)品的質(zhì)量是伴隨著數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用的過程而產(chǎn)生并表現(xiàn)出來的,對其產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的檢驗和評價是確保數(shù)字產(chǎn)品符合GIS應(yīng)用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價
任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價【相關(guān)知識】1GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量概念GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS中空間數(shù)據(jù)(幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))的可靠性,通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量。誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離。與GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)的幾個概念(1)誤差(Error)(2)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度(Accuracy):數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度被定義為結(jié)果、計算值或估計值與真實值或者大家公認(rèn)的真值的接近程度。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價1041GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量概念與GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)的幾個概念(3)數(shù)據(jù)的精密度(Resolution):指數(shù)據(jù)表示的精密程度。(4)不確定性(Uncertainty):是關(guān)于空間過程和特征不能被準(zhǔn)確確定的程度,是自然界各種空間現(xiàn)象自身固有的屬性。在內(nèi)容上,它是以真值為中心的一個范圍,這個范圍越大,數(shù)據(jù)的不確定性也就越大。
任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價2.1GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(1)數(shù)據(jù)情況說明:對地理數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及其處理過程等做出準(zhǔn)確、全面和詳盡的說明。(2)位置精度或稱定位精度:空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度。它包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)精度、平面精度、高程精度、接邊精度、形狀再現(xiàn)精度、像元定位精度(圖像分辨率)等。平面精度和高程精度又可分為相對精度和絕對精度。2GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量評價任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價2.1GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(3)屬性精度
(4)時間精度:指數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。(5)邏輯一致性:指地理數(shù)據(jù)關(guān)系上的可靠性。(6)數(shù)據(jù)完整性:(7)表達(dá)形式的合理性:主要指數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)表達(dá)與真實地理世界的吻合性,包括空間特征、專題特征和時間特征表達(dá)的合理性等。2GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量評價任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價邏輯誤差任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價2.2GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量評價空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價,就是用空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要素對數(shù)據(jù)所描述的空間、專題和時間特征進(jìn)行評價。下面給出了空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價矩陣。
空間數(shù)據(jù)描述空間數(shù)據(jù)要素空間特征時間特征專題特征世系(繼承性)位置精度屬性精度邏輯一致性完整性表現(xiàn)形式準(zhǔn)確性表2-8空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價矩陣表任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價3.1源誤差源誤差是指數(shù)據(jù)采集和錄入中產(chǎn)生的誤差。包括:(1)遙感數(shù)據(jù):攝影平臺、傳感器結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性、分辨率等。(2)測量數(shù)據(jù):人為差、儀器差、環(huán)境引起的誤差。(3)屬性數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)庫的操作等。(4)GPS數(shù)據(jù):信號的精度、接收機精度、定位方法、算法等(5)地圖:控制點精度,編繪、清繪、制圖綜合等的精度。(6)地圖數(shù)字化精度:紙張變形、數(shù)字化儀精度、操作員的技能等。3GIS空間數(shù)據(jù)的誤差類型任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價3.2處理誤差處理誤差是指GIS對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時產(chǎn)生的誤差。(1)幾何糾正;(2)坐標(biāo)變換;(3)幾何數(shù)據(jù)的編輯;(4)屬性數(shù)據(jù)的編輯;(5)空間分析(如多邊形疊置等)3GIS空間數(shù)據(jù)的誤差類型任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價3.2處理誤差處理誤差是指GIS對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時產(chǎn)生的誤差。(6)圖形化簡(如數(shù)據(jù)壓縮)(7)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換;(8)計算機數(shù)據(jù)小數(shù)位數(shù)截斷誤差;(9)空間內(nèi)插;(10)矢量和柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。3GIS空間數(shù)據(jù)的誤差類型任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(1)幾何誤差
新邊界可能會偏離已制圖的邊界位置(或真實位置)。為了保證人們習(xí)慣上認(rèn)為重要的邊界線的精度,如境界、河流、主要道路等,處理時應(yīng)對這些邊界上的點加權(quán)使他們能盡可能地不被移動。3GIS空間數(shù)據(jù)的誤差類型空間數(shù)據(jù)誤差還可以分為:幾何誤差、屬性誤差、時間誤差和邏輯誤差。其中以幾何誤差和屬性誤差對數(shù)據(jù)質(zhì)量影響最大。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(2)屬性誤差
3GIS空間數(shù)據(jù)的誤差類型實際上每個進(jìn)行疊置的多邊形本身的屬性就是有誤差的,因為屬性值是分類的結(jié)果(如把植被分為不同的類別),而分類就會產(chǎn)生誤差。多幅圖的疊置會使誤差急劇增加,以至使疊置出的結(jié)果不可信。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價114階段誤差來源數(shù)據(jù)采集實測誤差,地圖制圖誤差(制作地圖的每一過程都有誤差),航測遙感數(shù)據(jù)分析誤差(獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀(識別要素)誤差)數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化過程中操作員和設(shè)備造成的誤差,某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差(地類界)數(shù)據(jù)存貯數(shù)字存貯有效位不能滿足(由計算機字長引起,單精度、雙精度類型)空間精度不能滿足數(shù)據(jù)操作類別間的不明確、邊界誤差(不規(guī)則數(shù)據(jù)分類方法引起)多層數(shù)據(jù)疊加誤差多邊形疊加產(chǎn)生的裂縫(無意義多邊形)各種內(nèi)插引起的誤差數(shù)據(jù)輸出比例尺誤差、輸出設(shè)備誤差、媒質(zhì)不穩(wěn)定(如圖紙伸縮)成果使用用戶錯誤理解信息、不正確使用信息誤差產(chǎn)生的主要原因具體分析原因任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(1)數(shù)字化預(yù)處理工作包括對原始地圖、表格等的整理、清繪。4GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量控制(2)數(shù)字化設(shè)備的選用根據(jù)手扶數(shù)字化儀、掃描儀等設(shè)備的分辨率和精度等有關(guān)參數(shù)的進(jìn)行挑選,這些參數(shù)不應(yīng)低于設(shè)計的數(shù)據(jù)精度要求。(3)數(shù)字化對點精度(準(zhǔn)確性)數(shù)字化時數(shù)據(jù)采集點與原始點的重合程度,一般要求對點誤差小于0.1mm。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(4)數(shù)字化限差包括:采點密度(0.2mm)、接邊誤差(0.02mm)、接合距離(0.02mm)、懸掛距離(0.007mm)等。4GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量控制(5)數(shù)據(jù)的精度檢查:輸出圖與原始圖之間的點位誤差,一般要求對直線地物和獨立地物,誤差小于0.2mm,對曲線地物和水系,誤差小于0.3mm,對邊界模糊的要素應(yīng)小于0.5mm。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價任務(wù)內(nèi)容:在MapGIS平臺下對前面完成的成果(01-33.mpj)進(jìn)行質(zhì)量檢查與評定?!救蝿?wù)實施】任務(wù)要求:根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查細(xì)則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對數(shù)據(jù)成果進(jìn)行各項檢查并作出相應(yīng)標(biāo)示,并對有問題的數(shù)據(jù)及時糾錯,確保數(shù)據(jù)成果最終滿足建庫的要求。任務(wù)5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價任務(wù)實施細(xì)則:(1
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