第五章數(shù)據(jù)輸入ppt課件

1、第五章 數(shù)據(jù)輸入,2014-3-13,UGIS項目中費(fèi)用最大的部分是數(shù)據(jù)庫建設(shè)。將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖通常是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的第一步，但是近年來隨著數(shù)字化數(shù)據(jù)交換中心在互聯(lián)網(wǎng)上的開放，這種狀況已經(jīng)發(fā)生變化。現(xiàn)在在決定創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)前，可先看看公共領(lǐng)域有什么資料可以提供,引言,5.1Existing GIS Data,Federal Geographic Data Committee / Geospatial One-stop / U.S. Geological Survey: National Map http:

2、// National Land Cover Data 1992 / USGS DEMs download sites: GIS Data Depot http:/ USGS DEMs download sites: Map-Mart http:/ USGS DEMs download sites: LAND INFO International http:/www.atdi- National Elevation Data set (NED) /ned,Americ

3、aView / OhioView / U.S. Census Bureau / Natural Resources Conservation Service / Montana GIS data clearinghouse http:/www.nris.state.mt.us/ Greater Yellowstone Area Data Clearinghouse /

4、gyadc/gyadchome.html San Diego Association of Governments http:/www.sandag.cog.ca.us/ Clackamas County, Oregon http:/www. clackamas. us/gis,聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會,The Federal Geographic Data Committee,聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會（FGDC）是一個促進(jìn)國家基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使用，共享和傳播的跨部門委員會。這項全國性的數(shù)據(jù)發(fā)布工作被稱為“國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）。 FGDC活動通過美國地質(zhì)調(diào)查局主辦的FGDC 秘書處

5、負(fù)責(zé)管理。 NSDI（國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施）是一個旨在使本民族的數(shù)字地理信息資源的開發(fā)和共享的物理、組織和虛擬網(wǎng)絡(luò)。NSDI目的是通過各級政府、私人和非營利部門以及學(xué)術(shù)團(tuán)體共享地理空間數(shù)據(jù),地理空間一站式服務(wù)(GOS,地理空間一站式服務(wù)(GOS,GOS是美國聯(lián)邦管理與預(yù)算辦公室(Federal Office of Management and Budget)在2003年建立的一個新的地理空間數(shù)據(jù)入口,它是電子政府的初步階段。 GOS的主要目標(biāo)是擴(kuò)大各級政府的合作關(guān)系，有助于減少地理空間數(shù)據(jù)的投資和數(shù)據(jù)的重復(fù)建設(shè),數(shù)據(jù)交換中心,是指可以下載GIS數(shù)據(jù)的網(wǎng)站。它通常不提供用于數(shù)據(jù)查詢的增值服務(wù)。數(shù)

6、據(jù)交換中心有時稱為數(shù)據(jù)倉庫（warehouse）。比較而言，門戶網(wǎng)站提供多樣的服務(wù)，通常包括網(wǎng)站目錄和其他網(wǎng)站的連接、新聞、參考、社區(qū)論壇以及諸如Geospatial One-Stop等交互功能。門戶網(wǎng)站有時稱為入口,美國地質(zhì)調(diào)查局,美國地質(zhì)調(diào)查局,美國地質(zhì)調(diào)查局是美國GIS數(shù)據(jù)的主要提供者，它的網(wǎng)站（）提供了通往USGS國家制圖和遙感數(shù)據(jù)的路徑，同時還提供了通往有關(guān)生物、地質(zhì)和水資源數(shù)據(jù)的專題數(shù)據(jù)交換中心的路徑?？梢詮腢SGS獲取公共數(shù)據(jù)（包括矢量和柵格數(shù)據(jù)）。 數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)（DLGs） 國家土地覆蓋數(shù)據(jù)（NLCD） 美國全國海拔數(shù)據(jù)集（NE

7、D,美國地質(zhì)調(diào)查局,美國人口普查局,美國人口普查局,美國人口普查局提供拓?fù)浣y(tǒng)一地理編碼格式數(shù)據(jù)庫/線劃文件。它們提取自該局的TIGER數(shù)據(jù)庫的地理/制圖信息?？蓮拿绹丝谄詹榫志W(wǎng)站下載（），TIGER/線劃文件包含了行政和統(tǒng)計區(qū)域界限，如國家、人口普查區(qū)、街區(qū)組，它可連接到人口普查數(shù)據(jù)，以及道路、鐵路、河流、水體、電網(wǎng)和管線資料。TIGER數(shù)據(jù)庫的屬性包含每段街區(qū)兩側(cè)的地址號碼范圍，可用于地址匹配,美國農(nóng)業(yè)部自然資源保持局,圣地亞哥政府協(xié)會主辦的大都市數(shù)據(jù)交換中心,克拉克默斯縣級公共數(shù)據(jù),ESRI,基于位置的服務(wù)和汽車導(dǎo)航系統(tǒng),元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元

8、數(shù)據(jù)包含： 對數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)產(chǎn)生歷史的說明； 對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，包括精度、完整性等； 對數(shù)據(jù)處理信息的說明； 對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的說明； 對數(shù)據(jù)庫更新、集成的說明。 GIS使用元數(shù)據(jù)，有利于地學(xué)數(shù)據(jù)的管理和共享。 目前最完善的GIS元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有ISO標(biāo)準(zhǔn)和FGDC(美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會)標(biāo)準(zhǔn),5.2 元數(shù)據(jù)(metadata,Validate metadata Export metadata Metadata Properties,空間元數(shù)據(jù)的主要作用,幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者管理和維護(hù)空間數(shù)據(jù)； 便于數(shù)據(jù)用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù)； 幫助用戶了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能夠滿足其需求做出這

9、功能的判斷； 提供有關(guān)信息，以便用戶或者GIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)換； 元數(shù)據(jù)成為數(shù)據(jù)共享和有效使用的重要工具 元數(shù)據(jù)提高數(shù)據(jù)查找效率,空間元數(shù)據(jù)內(nèi)容,FGDC發(fā)布數(shù)字化地理空間元數(shù)據(jù)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),5.3 現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（Conversion of Existing Data,Public data in a variety of formats 公共數(shù)據(jù)表達(dá)格式各異 Must be converted to format compatible with your software 必須轉(zhuǎn)換為同你軟件相兼容的格式 Data conversion refers to the mechanism

10、for converting GIS data from one format to another. GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供了把GIS數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換到另一種格式的一種機(jī)制。 Data conversion includes direct translation and use of neutral format.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括直接轉(zhuǎn)換和中性格式的直接翻譯和使用,Figure 5.1 The MIF to Shapefile tool in ArcGIS converts a MapInfo file to a shapefile.（ ArcGIS內(nèi)的MIF到Shapefile 轉(zhuǎn)化工具將Map

11、Info文件轉(zhuǎn)化為shapefile格式,5.3.1直接轉(zhuǎn)換：是指在GIS軟件包中，用譯碼器將空間數(shù)據(jù)的 一種格式直接轉(zhuǎn)換成另一種格式,Figure 5.2 To accommodate users of different GIS packages, a government agency can translate public data into a neutral format such as SDTS format. Using the translator in the GIS package, the user can convert the public data into t

12、he format used in the GIS.（為適應(yīng)不同GIS軟件包的用戶，政府機(jī)構(gòu)可把公共數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中性格式（如SDTS格式），用GIS軟件包中的譯碼器，用戶可把公共數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所用GIS軟件要求的格式。,5.3.1中性格式：是數(shù)據(jù)交換的一種公共的或普遍采用的格式?？臻g數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換標(biāo)準(zhǔn)（SDTS）是一種中性格式,Spatial Data Transfer Standards (SDTS)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn),Neutral format approved by FIPS 聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)核準(zhǔn)的中間轉(zhuǎn)換格式 Many federal agencies have converted some o

13、f their data to SDTS format 許多聯(lián)邦機(jī)構(gòu)已將其部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SDTS格式 GIS vendors provide translators GIS銷售商提供數(shù)據(jù)譯碼器,5種SDTS標(biāo)準(zhǔn),1、拓?fù)涫噶繕?biāo)準(zhǔn)：針對DLG、TIGER和其他基于拓?fù)涞氖噶繑?shù)據(jù)。 2、柵格數(shù)據(jù)專用標(biāo)準(zhǔn)與擴(kuò)展：提供數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型和其他柵格數(shù)據(jù)。 3、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞氖噶繑?shù)據(jù)。 4、點(diǎn)數(shù)據(jù)專用標(biāo)準(zhǔn)：支持測量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)。 5、計算機(jī)輔助設(shè)計與制圖專用標(biāo)準(zhǔn)：支持基于拓?fù)浠蛭赐負(fù)涞氖噶緾ADD數(shù)據(jù),Vector Product Format (VPF)矢量數(shù)據(jù)產(chǎn)品格式,Standa

14、rd format, structure, and organization for large geographic databases based on georelational model 針對基于地理相關(guān)模型的大型地理數(shù)據(jù)庫的一種標(biāo)準(zhǔn)格式、結(jié)構(gòu)和組織,5.4 Creating New Data創(chuàng)建新數(shù)據(jù),Occasionally must create custom data when data not available through other sources 當(dāng)所需數(shù)據(jù)不能從其他數(shù)據(jù)源得到時就要創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)了,5.4創(chuàng)建新數(shù)據(jù)（Creating New Data,A vari

15、ety of data sources and methods can be used to create new data:（不同的數(shù)據(jù)源可以創(chuàng)建新的地理空間數(shù)據(jù)。） Remotely sensed data（遙感數(shù)據(jù)） Field data (survey data and GPS data)（野外數(shù)據(jù)） Text files with x-, y-coordinates（有x、 y坐標(biāo)的文本文件） Digitizing using a digitizing table（用數(shù)字化儀數(shù)字化） Scanning（掃描數(shù)字化） On-screen digitizing（屏幕數(shù)字化,5.4.1 R

16、emotely Sensed Data遙感數(shù)據(jù),Satellite images, image analysis 衛(wèi)星影像，影像分析 Resolution issues 分辨率問題 DOQs and other aerial photography 數(shù)字正射影像和其他航空攝影,Figure 5.4.1 A digital orthophoto (DOQ) can be used as the background for digitizing or updating of existing maps.（ DOQ可用于數(shù)字化背景圖或更新現(xiàn)有地圖,5.4.2 Field Data 野外數(shù)據(jù),Sur

17、veying, GPS測量、GPS,Figure 3.4.2 A bearing and a distance determine a course between two stations. 方位和距離決定了兩站之間的路線,Figure 5.4.3 Use four GPS satellites to determine the coordinates of a receiving station. xi, yi, and zi are coordinates relative to the center of mass of the Earth. Ri represents the dis

18、tance (range) from a satellite to the receiving station.(用4顆GPS衛(wèi)星來確定接收站的坐標(biāo)，xi,、yi和zi 是相對于地球質(zhì)量中心的坐標(biāo) ，Ri表示從衛(wèi)星到接收站的距離,Figure 5.4.4 A portable GPS receiver. (Courtesy of Trimble.)（一種便攜式GPS接收機(jī),Figure 5.4.5 Elevation readings from a GPS receiver are measured from the surface of the geoid rather than the s

19、pheroid. （從GPS接收機(jī)讀取的高程數(shù)據(jù)是以大地水準(zhǔn)面而不是橢球面為基準(zhǔn)的,5.4.3 Text Files with x-, y- Coordinates帶有x、y坐標(biāo)的文本文件,Entered as text into a spreadsheet 以文本格式輸入表格,5.4.4 Digitizing Using a Digitizing Table用數(shù)字化儀作數(shù)字化,Digitizing is process of converting from analog to digital format 數(shù)字化是將數(shù)據(jù)由模擬格式轉(zhuǎn)化成數(shù)字格式的 過程 Accuracy and precis

20、ion issues 準(zhǔn)確和精確度問題 Snapping tolerances 節(jié)點(diǎn)捕捉容差值 Control points 控制點(diǎn) Avoiding duplicate lines 避免線段重復(fù)輸入,Figure 5.4.6 A large digitizing table and a cursor with a 16-button keypad. (Courtesy of GTCO Calcomp, Inc.)（大幅面數(shù)字化儀（a)和鍵區(qū)有16相按鈕的游標(biāo)（b,手扶跟蹤數(shù)字化（Manual Digitizing,Many GIS packages have a built-in digit

21、izing module for manual digitizing. The module is likely to have commands that can help move or snap a feature (i.e., a point or line) to a precise location in relation to another feature either in the same layer or a different layer. （許多GIS軟件包都包括內(nèi)置的用于手扶跟蹤數(shù)字化的數(shù)字化模塊。該模塊通常有一些指令，這些指令能幫助移動或接合要素（如點(diǎn)或線）到一個

22、準(zhǔn)確的位置。,Figure 5.4.7 The end of a new line can be automatically snapped to an existing arc if the gap is smaller than the specified snapping tolerance.（當(dāng)距離小于指定的接合容差時，新線段的端點(diǎn)被自動接合到一條已存在的弧線,Figure 5.4.8 A point (node or vertex) can be automatically snapped to another point if the gap is smaller than the

23、 specified snapping tolerance.（距離小于指定的接合容差時，節(jié)點(diǎn)被自動接合到另一個節(jié)點(diǎn)上,5.4.5 Scanning 掃描數(shù)字化,Converts an analog map to a raster file and then back to a digital vector file 將模擬地圖轉(zhuǎn)化為柵格文件再回到數(shù)字化矢量文件,Figure 3.4.9 Large format drum scanners. (Courtesy of GTCO Calcomp, Inc.) 大幅面滾筒式掃描儀,Figure 5.4.10 A binary scanned fil

24、e: the lines are soil lines, and the black areas are the background. 二值柵格文件：線條為土壤界線，黑色區(qū)域為背景,Figure 5.4.11 A raster line in a scanned file has a width of several pixels. 掃描文件的一條柵格線有幾個像元寬,Figure 5.4.12 The width of a raster line doubles or triples when lines meet or intersect. 柵格線會合或交叉時，線寬為原來兩三倍,Figur

25、e 5.4.13 Semiautomatic tracing starts at a point (shown with an arrow) and traces all lines connected to the point. 半自動化跟蹤始于一個點(diǎn)（箭頭處），然后跟蹤與該點(diǎn)相連的所有線,5.4.6 On-Screen Digitizing屏幕數(shù)字化,Heads-up digitizing 屏幕數(shù)字化 Efficient method for editing or updating existing data 編輯或更新現(xiàn)有數(shù)據(jù)的有效方法,5.4.7 Importance of Sourc

26、e Maps源地圖的重要性,Existing maps still a dominant source for creating new GIS data 現(xiàn)有地圖仍是創(chuàng)建新GIS數(shù)據(jù)的主要來源 Accuracy of digital map directly related to accuracy of source map 數(shù)字地圖的準(zhǔn)確性與源地圖的準(zhǔn)確性直接相關(guān),Accuracy of Source Maps源地圖的準(zhǔn)確性,Compilation of source maps 源地圖的編制 Cartographic license 地圖繪制的許可 Unstable base of pap

27、er maps 紙質(zhì)地圖的不穩(wěn)定基礎(chǔ) Original drafting processes 最初繪圖稿過程,Framework data /framework/framework.html/ Federal Geographic Data Committee / Geospatial One-stop / U.S. Geological Survey: National Map / National Land Cover Data

28、1992 / USGS DEMs download sites: GIS Data Depot http:/ USGS DEMs download sites: Map-Mart http:/ USGS DEMs download sites: LAND INFO International http:/www.atdi- National Elevation Data set (NED) ,OhioView / Soils data at the Natural Resources Conservation Service / U.S. Census Bureau / Montana GIS data clearinghouse http:/www.nris.state.mt.us/ Greater Yellowst