GIS地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)_第1頁
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GIS地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)_第4頁
GIS地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)_第5頁
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文檔簡介

1、表征地理空間內(nèi)事物的數(shù)量、質(zhì)量、分布、內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律的圖形、圖像、符號、文字和數(shù)據(jù)等統(tǒng)稱為空間(地理)數(shù)據(jù)??臻g數(shù)據(jù)是GIS的核心,也有人稱它是GIS的血液,因為GIS操作對象是地理數(shù)據(jù),因此,設(shè)計和使用GIS的第一步工作就是根據(jù)系統(tǒng)的功能,獲取所需要的地理數(shù)據(jù),并創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)庫 。 文件圖表文件圖表數(shù)據(jù)獲取 原始原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲檢索空間查詢空間分析數(shù)據(jù)編輯投影變換數(shù)據(jù)輸出 制圖、表格制圖、表格 交互展示交互展示 結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用是GIS核心地理空間信息描述法地理空間信息描述法空間數(shù)據(jù)的基本特征空間數(shù)據(jù)的基本特征地理空間常規(guī)的地理空間信息描述法 地球空間模型

2、地理空間坐標(biāo)系 地圖對地理空間的描述 遙感數(shù)據(jù)對地理空間的描述地理空間信息的數(shù)字化描述方法v地理空間范圍 上至大氣電離層,下至地幔莫霍面v地球空間模型 地球的自然表面 起伏不平,十分不規(guī)則 包括海洋底部、高山高原在內(nèi)的固體地球表面 大地水準(zhǔn)面 當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時,從海平面延伸到所有大陸下部,而與地球重力方向處處正交的一個連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面仍然起伏不平 地球自然表面相對抽象的面-大地水準(zhǔn)面地球橢球體模型 以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立起來的地球橢球體模型 扁率 =(a-b)/b平均橢球體全球范圍內(nèi)貼合大地基準(zhǔn)面參考橢球體局部范圍內(nèi)貼合大地基準(zhǔn)面1954 北京坐標(biāo)系克拉索夫斯基橢球體1980

3、西安坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型 地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線地球橢球體確定地面點的位置,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ň褪怯玫乩碜鴺?biāo)(緯度、經(jīng)度)來表示地理坐標(biāo)系直接建立在球體上用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對象位置以地理極(北極、南極)為極點。地理極是地軸(地球橢球體的旋轉(zhuǎn)軸)與橢球面的交點 含有地軸的平面,稱為子午面 子午面與地球橢球體的交線,稱為經(jīng)線垂直地軸的平面與橢球體的交線為緯線地理坐標(biāo)是一種球面坐標(biāo),難以進(jìn)行距離、方向、面積等參數(shù)的計算,為此,最好把地面上的點表示在平面上,采用平面坐標(biāo)系(笛卡兒平面直角坐標(biāo))。由于地球表面是不可展開的曲面,也就是說曲面上的各點不能直接表示在平面上,因此必須運用地圖投影的方法,建立地

4、球表面和平面上點的函數(shù)關(guān)系,使地球表面上任一個由地理坐標(biāo)(x,y)確定的點,在平面上必有一個與它相對應(yīng)的點NSQ 赤道緯線本初子午線EA地圖是現(xiàn)實世界的模型,它按照一定的比例、一定的投影原則,有選擇地將復(fù)雜的三維現(xiàn)實世界的某些內(nèi)容投影到二維平面媒介上,并用符號將這些內(nèi)容要素表現(xiàn)出來。地圖上各種內(nèi)容要素之間的關(guān)系,是按照地圖投影建立的數(shù)學(xué)規(guī)則,使地表各點和地圖平面上的相應(yīng)各點保持一定的函數(shù)關(guān)系,從而在地圖上準(zhǔn)確地表達(dá)地表空間各要素的關(guān)系和分布規(guī)律,反映它們之間的方向、距離和面積。在地圖學(xué)上,把地理空間的實體分為點、線、面三種要素,分別用點狀、線狀、面狀符號來表示。具體分述如下:點狀要素。點狀要素

5、。指那些占面積較小,不能按比例尺表示,又要定位的事物。因此,面狀事物和點狀事物的界限并不嚴(yán)格。如居民點,在大、中比例尺地圖上被表示為面狀地物,在小比例尺地圖上則被表示為點狀地物。對點狀要素的質(zhì)量和數(shù)量特征,用點狀符號表示。線狀要素線狀要素對于地面上呈線狀或帶狀的事物如交通線、河流、境界線、構(gòu)造線等,在地圖上均用線狀符號來表示。當(dāng)然,對于線狀和面狀實體的區(qū)分,也和地圖的比例尺有很大的關(guān)系。如河流,在小比例尺的地圖上,被表示成線狀地物,而在大比例尺的地圖上,則被表示成面狀地物。通常用線狀符號的形狀和顏色表示質(zhì)量的差別,用線狀符號的尺寸變化(線寬的變化)表示數(shù)量特征。面狀要素面狀要素面狀分布的地理事

6、物很多。其分布狀況并不一樣,有連續(xù)分布的,如氣溫、土壤等,有不連續(xù)分布的,如森林、油田、農(nóng)作物等對于不連續(xù)分布或連續(xù)分布的面狀事物的分布范圍和質(zhì)量特征,一般可以用面狀符號表示。對于連續(xù)分布的面狀事物的數(shù)量特征及變化趨勢,常常可以用一組線狀符號等值線表示,如等溫線、等降水量線、等深線、等高線等,其中等高線是以后GIS建庫中經(jīng)常用到的一種數(shù)據(jù)表示方式。遙感影像對空間信息的描述主要是通過不同的顏色和灰度來表示的。這是因為地物的結(jié)構(gòu);成分、分布等的不同,其反射光譜特性和發(fā)射光諾特性也各不相同,傳感器記錄的各種地物在某一波段的電磁輻射反射能量也各不相同,反映在遙感影像上,則表現(xiàn)為不同的顏色和灰度信息。所

7、以說,通過遙感影像可以獲取大量的空間地物的特征信息。對地理信息進(jìn)行數(shù)字化描述,就是要使計算機能夠識別地理事物的形狀,為此,必須精確地指出空間模式如何處理、如何顯示等。在計算機內(nèi)描述空間實體有兩種形式:顯式描述和隱式描述。一條河流的表示 顯示表示,就是柵格中的一系列像元。 隱式表示,是由一系列定義了始點和終點的線及某種連接關(guān)系來描述,線的始點和終點坐標(biāo)定義為一條表示河流及其河心洲形狀的矢量計算機對地理實體的顯式描述也稱柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),計算機對地理實體的隱式描述也稱矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。柵格和矢量結(jié)構(gòu)是計算機描述空間實體的兩種最基本的方式。空間數(shù)據(jù)的類型空間特征數(shù)據(jù)(定位數(shù)據(jù))、時間屬性數(shù)據(jù)(尺度數(shù)據(jù))和專

8、題屬性數(shù)據(jù)(非定位數(shù)據(jù))。對于絕大部分地形信息系統(tǒng)的應(yīng)用來說,時間和專題屬性數(shù)據(jù)結(jié)合在一起共同作為屬性特征數(shù)據(jù),而空間特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為空間數(shù)據(jù)(或地理數(shù)據(jù))。1 1、空間特征、空間特征 空間特征又稱定位特征或幾何特征。數(shù)據(jù)的空間性是指這些數(shù)據(jù)反映現(xiàn)象的空間位置及空間位置關(guān)系。通常以坐標(biāo)數(shù)據(jù)形式來表示空間位置,以拓?fù)潢P(guān)系來表示空間位置關(guān)系。 2 2、屬性特征、屬性特征 數(shù)據(jù)的屬性是指描述實體的特征,如實體的名稱、類別、質(zhì)量特征和數(shù)量特征等。屬性數(shù)據(jù)本身屬于非空間數(shù)據(jù),但它是空間數(shù)據(jù)中的重要數(shù)據(jù)成分。 3 3、時間特征時間特征 空間數(shù)據(jù)的時間性是指空間數(shù)據(jù)的空間特征和屬性特征隨時間而變

9、化。它們可以同時隨時間變化,也可以分別獨立隨時間變化。 實體隨時間的變化具有周期性,其變化的周期有超短周期的、短期的、中期的和長期的。 空間特征是地理信息區(qū)別于其他信息的最重要的特征之一,地理信息的定位特征與時間過程相結(jié)合,大大提高了地理信息的應(yīng)用價值。 一般地,表示地理現(xiàn)象的空間數(shù)據(jù)可以細(xì)分為:類型數(shù)據(jù):例如考古地點、道路線和土壤類型的分有等;面域數(shù)據(jù):例如隨機多邊形的中心點、行政區(qū)域界線和行政單元等;網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù):例如道路交點、街道和街區(qū)等;樣本數(shù)據(jù):例如氣象站、航線和野外樣方的分布區(qū)等;曲面數(shù)據(jù):例如高程點、等高線和等值區(qū)域;文本數(shù)據(jù):例如地名、河流名稱和區(qū)域名稱;符號數(shù)據(jù):例如點狀符號、線

10、狀符號和面狀符號(導(dǎo)線)等點 狀 符 號線 狀 符 號面 狀 符 號地 點 名 稱線 狀 要 素 名 稱區(qū) 域 名 稱高 程 點等 值 線概 略 等 值 區(qū)氣 象 站航 線樣 方 分 布 區(qū)點 狀 要 素線 狀 要 素面 狀 要 素區(qū) 域 中 心境 界 線行 政 單 元道 路 交 點街 道街 區(qū)6 06 15 9ABCD2 08 區(qū)2 09 區(qū)2 082 098 94 0 57 3雷 德 蘭科 頓方 塔 內(nèi)2 3 7商 業(yè) 區(qū)2 052 062 062 062 072 07. . . .2 052 062 072 0 520620 7Metadata可以譯成元數(shù)據(jù),是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在地理空間

11、數(shù)據(jù)中,元數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況扣其他有關(guān)特征的背景信息。1)幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管用和維護空間數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)文檔,并保證即使其主要工作人員離退時,也不會失去對數(shù)據(jù)情況的了解;2)提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)銷售等方面的信息、便于用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù);3)幫助用戶了解數(shù)據(jù),以便就數(shù)據(jù)是否能滿足其需求作出正確的判斷;4)提供有關(guān)信息,以便戶處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是使數(shù)據(jù)充分發(fā)揮作用的重要條件之一,它可以用于許多方面,包括數(shù)據(jù)文檔建立、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。元數(shù)據(jù)對于促進(jìn)數(shù)據(jù)的管理、使用相共享均有重要的作用。地理基礎(chǔ)是地

12、理信息數(shù)據(jù)表示格式與規(guī)范的重要組成部分。 統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng); 統(tǒng)一的地理網(wǎng)格坐標(biāo)系 統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng)。它為各種地理信息的輸入和輸出以及匹配處理提供了一個統(tǒng)一的定位框架,從而使各種地理信息和數(shù)據(jù)能夠具有共同的地理基礎(chǔ)。地圖投影的基本問題是如何將地球表面(橢球面或圓球面)表示到地圖平面上。由于地球橢球面或圓球面是不可展開的曲面,即不能展開成平面,而地圖又必須是一個平面,所以將地球表面展開成地圖平面必然會產(chǎn)生裂隙或褶皺。那么采用什么樣的數(shù)學(xué)方法將曲面展開成平面才能使其誤差最小呢?回答是必須采用地圖投影的方法,即用各種方法將地球表面的經(jīng)緯網(wǎng)線投影到地圖平面上。不同的投影方法具有不同性質(zhì)和大小的投影

13、變形,因此在各類地理信息系統(tǒng)的建立過程中,選擇恰當(dāng)?shù)牡貓D投影系統(tǒng)就是首先必須要考慮的問題。直接建立在球體上的地理坐標(biāo),用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng),用(x,y)表達(dá)地理對象位置投影回顧舊知回顧舊知-坐標(biāo)系坐標(biāo)系1234地圖投影與GIS5地圖投影實質(zhì)地圖投影變形地圖投影分類為什么要進(jìn)行地圖投影 不規(guī)則的地球表面可以用地球橢球體來替代 地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo),不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算與分析。地球橢球體為不可展曲面地圖為平面,符合視覺心理,并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析地球橢球體是不可展曲面,而地圖是一個平面,當(dāng)球面展開為平面時必然產(chǎn)生破裂或褶皺。

14、“地圖投影”就是要解決球面不可展的矛盾。地圖投影地圖投影保證信息保證信息連續(xù)連續(xù)性性、完整性完整性和和可測度性可測度性直接剝開,必然產(chǎn)生破直接剝開,必然產(chǎn)生破裂或褶皺,無法完整呈裂或褶皺,無法完整呈現(xiàn)原本的地球?qū)嶋H形態(tài)現(xiàn)原本的地球?qū)嶋H形態(tài) 簡單地講:地圖投影的實質(zhì)是將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)按照簡單地講:地圖投影的實質(zhì)是將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)按照一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面上。一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面上。 具體來說:由于球面上一點的位置是用地理坐標(biāo)具體來說:由于球面上一點的位置是用地理坐標(biāo)( (經(jīng)度、緯經(jīng)度、緯度度) )表示,而平面上是用直角坐標(biāo)表示,而平面上是用直角坐標(biāo)( (縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)、橫

15、坐標(biāo)) )或者極坐標(biāo)或者極坐標(biāo)( (極徑、極角極徑、極角) )表示,所以要想將地球表面上的點轉(zhuǎn)移到平面上,表示,所以要想將地球表面上的點轉(zhuǎn)移到平面上,必須采用一定的數(shù)學(xué)方法來確定地理坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)或極必須采用一定的數(shù)學(xué)方法來確定地理坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)之間的關(guān)系。坐標(biāo)之間的關(guān)系。 這種這種在球面和平面之間建立點與點之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)方法在球面和平面之間建立點與點之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)方法,稱為稱為地圖投影地圖投影。地圖投影是保證地圖精確度的重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之一。可假設(shè)地球按比例尺縮小成一個透明的地球儀那樣的球體,在其球心、球面或球外安放一個發(fā)光點,將地球儀上經(jīng)緯線(連同控制點及地形、地物)

16、投影到球外的平面上,即成為地圖,如圖所示: 投影面局部投影變形較大科學(xué)的投影方法是建立地球橢球面上的的經(jīng)緯線網(wǎng)與平面上相應(yīng)的經(jīng)緯線網(wǎng)相應(yīng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),其實質(zhì)就是建立地球橢球面上點的坐標(biāo)(,)與平面上對應(yīng)的坐標(biāo)(x,y)的函數(shù)關(guān)系。.,;,fyfx由于要將不可展的地球橢球面展開成平面,且不能有斷裂,那么圖形必將在某些地方被拉伸,某些地方被壓縮,因而投影變形是不可避免的。長度變形長度變形面積變形角度變形地圖投影分類地圖投影分類基于投影面與球面相關(guān)位置的分類基于投影面與球面相關(guān)位置的分類基于投影變形的分類基于投影變形的分類基于投影方程的分類基于投影方程的分類基于投影方法的分類基于投影方法的分類投影變形

17、性質(zhì)等角投影等積投影任意投影地圖投影分類地圖投影分類投影面及球面的位置圓錐投影圓柱投影方位投影投影分類1:基于投影面與球面的位置形狀不變面積不變特定方向距離不變等積投影任意投影等角投影1同緯度帶內(nèi)梯同緯度帶內(nèi)梯形面積不等的形面積不等的投影肯定不是投影肯定不是等積投影等積投影3投影為直線的投影為直線的經(jīng)線經(jīng)線(中央經(jīng)中央經(jīng)線線)上緯距不上緯距不等的投影肯定等的投影肯定不是不是等距投影等距投影2經(jīng)緯網(wǎng)不是處經(jīng)緯網(wǎng)不是處處正交的投影處正交的投影肯定不是肯定不是等角等角投影投影常見變形性質(zhì)的確定常見變形性質(zhì)的確定穆爾威投影:每一個小圓的圓面積相等,故為等積投影。 可以保有正確的面積比例,中央地帶最準(zhǔn)確

18、。 經(jīng)線和緯線都維持正確比例、一者放大,另一者呈反比的縮小 。 麥卡托投影所有的小圓維持正圓,是典型的等角投影。 緯度愈高,小圓的半徑與面積愈大,表示高緯地區(qū)面積與長度被放大甚多。 中心點至圖上任何地點的距離,都具有相同、正確的比例,故為等距投影 緯線是一圈圈同心圓,經(jīng)線由中心的北極向外呈放射狀。 世界圖世界圖全國圖:正軸圓錐投影全國圖:正軸圓錐投影地形圖:高斯克呂格投影(分帶)地形圖:高斯克呂格投影(分帶)南北半球(或兩極)圖:正軸方位投影、南北半球(或兩極)圖:正軸方位投影、亞洲圖:斜軸方位投影亞洲圖:斜軸方位投影 半球圖半球圖東西半球圖:橫軸方位投影東西半球圖:橫軸方位投影歐洲圖:彭納投

19、影歐洲圖:彭納投影國內(nèi)出版:等差分緯線多圓錐投影國內(nèi)出版:等差分緯線多圓錐投影國外出版:摩爾威特投影國外出版:摩爾威特投影地球儀:地球儀:普通多圓普通多圓錐投影錐投影海海 圖:墨卡托投影圖:墨卡托投影中國圖中國圖大洲圖大洲圖GIS中所存儲記錄、管理分析、顯示應(yīng)用的內(nèi)容是地理信息,而地理信息的描述必須要有指定的地理參照系,且地理位置應(yīng)以地理坐標(biāo)或平面坐標(biāo)的方式表達(dá)出來地圖不僅是GIS的重要數(shù)據(jù)源,而且是表示地理信息的最佳媒介。由于GIS大多是以地圖的方式來顯示地理信息的,而地圖是平面,地理信息則是在地球橢球體上的,因此,地圖投影在GIS中是不可缺少的。 地理基礎(chǔ)地理基礎(chǔ)(地圖投影地圖投影)(據(jù)邊

20、馥苓,(據(jù)邊馥苓,1996)數(shù)據(jù)獲?。〝?shù)據(jù)源地圖的投影)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理(按某一參照系數(shù)字化)數(shù)據(jù)存儲(統(tǒng)一的坐標(biāo)基礎(chǔ))數(shù)據(jù)處理(投影轉(zhuǎn)換)數(shù)據(jù)應(yīng)用(檢索查詢、覆蓋分析等)數(shù)據(jù)輸出(具有相應(yīng)投影的地圖)n1:100萬1:5000除1:100萬外采用高斯克呂格投影n我國1:100萬地形圖采用Lambert投影,其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的地球統(tǒng)一使用國際百萬分之一地圖投影保持一致n我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也采用Lambert投影和屬于這一投影系統(tǒng)的Albers投影nLambert投影中,地球表面上兩點間的最短距離(即大圓航線)表現(xiàn)為近于直線,這有利于地理信息系統(tǒng)中和空間分析量

21、度的正確實施一、空間數(shù)據(jù)源二、空間數(shù)據(jù)采集 幾何數(shù)據(jù)的采集 屬性數(shù)據(jù)的采集三、空間數(shù)據(jù)的檢核地圖數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)野外實測數(shù)據(jù)野外實測數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)多媒體數(shù)據(jù)多媒體數(shù)據(jù)文本數(shù)據(jù)文本數(shù)據(jù)掃描數(shù)字化掃描數(shù)字化攝影測量攝影測量野外數(shù)據(jù)采集野外數(shù)據(jù)采集鍵盤輸入鍵盤輸入數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換空間數(shù)據(jù)庫編編輯輯處處理理遙感圖像處理遙感圖像處理統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)質(zhì)量量評評價價統(tǒng)計數(shù)據(jù)地圖存儲介質(zhì)、現(xiàn)勢性、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)1. 地圖數(shù)據(jù)普通地圖空間信息專題地圖專題(屬性)信息2. 遙感

22、(RS)影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖片3. 實測數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù):數(shù)字測圖儀、GPS接收器屬性數(shù)據(jù):氣象氣候數(shù)據(jù)等Global Positioning SystemRemote Sensing4. 統(tǒng)計數(shù)據(jù)數(shù)字:人口、產(chǎn)值、收入、消費文字:土地類型、污染情況1、地圖跟蹤數(shù)字化2、地圖掃描數(shù)字化小型掃描儀小型掃描儀工程掃描儀工程掃描儀掃描輸入后的圖像一般需要進(jìn)行矢量化。 通常是將地圖掃描后,作為底圖顯示在屏幕上,用鼠標(biāo)參照底圖進(jìn)行采點。由于鼠標(biāo)定位不如數(shù)字化儀精確,所以一般用于輸入一些示意圖。紙地圖掃描轉(zhuǎn)換拼接子圖塊裁剪地圖矢量圖編輯矢量圖合成圖像處理矢量化掃描矢量化的主要步驟:分層采集: 在進(jìn)行數(shù)字化之前,首先

23、要確定需要數(shù)字化哪些信息,GIS系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)往往采用分層管理,所以要確定輸入哪些圖層,以及每個圖層包含的具體內(nèi)容。坐標(biāo)系統(tǒng)、空間位置確定與匹配: 確定坐標(biāo)系統(tǒng)的方式 兩次輸入之間地圖的位置匹配 不同時間輸入,圖件與數(shù)字化板可能相對于發(fā)生錯動,導(dǎo)致前后兩次錄入的坐標(biāo)就會偏移或旋轉(zhuǎn)。輸入至少三個定位點(Tick Marks),進(jìn)行定位點坐標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行匹配。選擇輸入模式: 點模式(point mode)或流模式(stream mode) 流模式可分為 距離流模式(Distance stream)和時間流模式(Time stream Mode) 距離流模式(Distance stream) 距離

24、流方式記錄數(shù)據(jù)是:按當(dāng)前接收的點與上一點距離超過一定閾值才記錄該點坐標(biāo)值; 時間流模式(Time stream Mode) 采用時間流方式記錄數(shù)據(jù)是:按照一定時間間隔對接收的點進(jìn)行采樣; 采用時間流方式錄入的優(yōu)點是:當(dāng)錄入曲線比較平滑時,錄入人員往往移動游標(biāo)比較快,這樣記錄點的數(shù)目少;而曲線比較彎曲時,游標(biāo)移動較慢,記錄點的數(shù)目就多。而采用距離流方式時,容易遺漏曲線拐點,從而使曲線形狀失真。所以在保證曲線的形狀方面,時間流方式要優(yōu)于距離流方式。圖形拼接或邊緣匹配處理圖幅比較大或者使用小型數(shù)字化儀時1)輸入、輸出標(biāo)準(zhǔn)分幅的地形圖 Original two map sheetsTwo sheets

25、 brought togethershowing discontinuitiesDerived single sheet withedges adjusted空間數(shù)據(jù)定位的不準(zhǔn)確偽節(jié)點(Pseudo Node) 偽節(jié)點使一條完整的線變成兩段 2)懸掛節(jié)點(Dangling Node) 偽節(jié)點3)“碎屑”多邊形或“條帶”多邊形(Sliver Polygon) 一般由于重復(fù)錄入引起,由于前后兩次錄入同一條線的位置不可 能完全一致,造成了“碎屑”多邊形。4)不正規(guī)的多邊形(Weird Polygon) 是由于輸入線時,點的次序倒置或者位置不準(zhǔn) 確引起的(a)正常多邊形(b)不正規(guī)多邊形上述的錯誤,一

26、般在建立拓?fù)涞倪^程中都會發(fā)現(xiàn),而且需要手工編輯修改;懸掛節(jié)點的問題則可以由軟件系統(tǒng)自動修改。通常的實現(xiàn)辦法是設(shè)置一個“容許誤差 Tolerance”,當(dāng)節(jié)點之間、或者節(jié)點與線之間的距離小于此數(shù)值后,即自動連接懸掛接點。在圖形錯誤修改完畢之后,可以建立圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系的建立通常由計算機自動生成,目前大多數(shù)GIS軟件具有完善的拓?fù)涔δ?;每一次修改?shù)據(jù)錯誤、或增加、減少圖形數(shù)據(jù)后(即對矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯后),對具有拓?fù)潢P(guān)系的矢量數(shù)據(jù)需要重新建立他們之間的拓?fù)潢P(guān)系 如在ArcInfo 系統(tǒng)中,建立拓?fù)潢P(guān)系的命令為: Build point; Build line; build polygon

27、; Clean point; Clean line; Clean polygon屬性數(shù)據(jù)的錄入主要采用鍵盤輸入的方法,有時也可以輔助于字符識別軟件。當(dāng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較小時,可以在輸入幾何數(shù)據(jù)的同時,用鍵盤輸入;但當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時,一般與幾何數(shù)據(jù)分別輸入,并檢查無誤后轉(zhuǎn)入到數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)空間實體的幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)連接起來之后,就可進(jìn)行各種GIS的操作與運算了。411921 ID面積周長土壤類型443588018921058025116281140212125265015土壤類型名稱pH15Black soil6.521Brown soil6.025Red soil5.0 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中存儲空間對象的屬性特征值1、空間數(shù)據(jù)輸入的誤差2、空間數(shù)據(jù)的檢查誤差來源數(shù)據(jù)采集人為使用數(shù)據(jù)前處理野外測量遙感儀器人為誤差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入遙感解譯理解與隨意性數(shù)據(jù)處理過程誤 差 來 源數(shù)據(jù)搜集野外測量誤差:儀器誤差、記錄誤差遙感數(shù)據(jù)誤差:輻射和幾何糾正誤差、信息提取誤差地圖數(shù)據(jù)誤差:原始數(shù)據(jù)誤差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、制圖綜合及印刷 數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化誤差:儀器誤差、操作誤差不同系統(tǒng)格式轉(zhuǎn)換誤差:柵格-矢量轉(zhuǎn)換、三角網(wǎng)-等值線轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲數(shù)值精度不夠空間精度不夠:每個格網(wǎng)點太大、地圖最小制圖單元太大 數(shù)據(jù)處理分類間隔不合理多層數(shù)據(jù)疊合引起的誤差傳播:插值誤差、

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