地理信息系統(tǒng)原理-第四部分

第四部分空間數(shù)據(jù)的輸入與編輯空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源空間數(shù)據(jù)資源（spatialdatasources)原始數(shù)據(jù)（primarydata）次生數(shù)據(jù)（secondarydata）空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源地圖遙感數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)現(xiàn)有的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)文字報(bào)告章節(jié)安排4.1矢量數(shù)據(jù)的輸入與數(shù)據(jù)編輯4.2柵格數(shù)據(jù)的輸入與數(shù)據(jù)編輯4.3屬性數(shù)據(jù)的輸入與管理4.1矢量數(shù)據(jù)輸入與數(shù)據(jù)編輯一、矢量數(shù)據(jù)輸入現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的幾何變換1、現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的種類：公共數(shù)據(jù)私人公司的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)政府框架數(shù)據(jù)地理控制點(diǎn)正射圖像海拔高度交通運(yùn)輸水系行政單元地籍信息現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)2、元數(shù)據(jù)FGDC（FederalGeographicDataCommittee）的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識信息質(zhì)量信息空間數(shù)據(jù)組織信息空間參照信息實(shí)體和屬性信息發(fā)行信息元數(shù)據(jù)參考信息1）標(biāo)識信息數(shù)據(jù)集的基本信息。包括：標(biāo)題所包含的地理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)2）質(zhì)量信息數(shù)據(jù)集質(zhì)量信息包括：精確度完整性一致性數(shù)據(jù)源信息生成數(shù)據(jù)的方法FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)3）空間數(shù)據(jù)組織信息數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)集中表示的信息包括：數(shù)據(jù)表示方式空間對象的數(shù)量FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)4）空間參照信息數(shù)據(jù)集的坐標(biāo)編碼方式和參考坐標(biāo)信息包括：地圖投影參數(shù)和坐標(biāo)系高程基準(zhǔn)面坐標(biāo)系統(tǒng)精度FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)5）實(shí)體和屬性信息數(shù)據(jù)集內(nèi)容的信息包括：實(shí)體類型及屬性屬性值域FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)6）發(fā)行信息如何獲取數(shù)據(jù)集FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)7）元數(shù)據(jù)參考信息元數(shù)據(jù)信息現(xiàn)勢性負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)FGDC的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)3、現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換通過外部數(shù)據(jù)交換文件進(jìn)行通過標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換通過標(biāo)準(zhǔn)的API函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換通過外部數(shù)據(jù)交換文件進(jìn)行系統(tǒng)A內(nèi)部文件

系統(tǒng)A外部文件

系統(tǒng)B外部文件

系統(tǒng)B內(nèi)部文件

ARC/INFO：EOO；Map/Info：MID；AutoCAD：DXF；MGE：ASCⅡLoader數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法通過標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換美國的STDS中國的CNSDTF系統(tǒng)A內(nèi)部文件

系統(tǒng)B內(nèi)部文件

標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)交換文件數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法通過標(biāo)準(zhǔn)的API函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換基本思想：制定一套讀寫空間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，每個系統(tǒng)軟件都按這一標(biāo)準(zhǔn)制作讀寫空間數(shù)據(jù)的驅(qū)動程序，其它軟件可通過調(diào)用這一程序，直接讀到對方的內(nèi)部數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法系統(tǒng)A內(nèi)部文件標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)系統(tǒng)B內(nèi)部文件4、創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)GIS的數(shù)據(jù)源：遙感數(shù)據(jù)GPS數(shù)據(jù)地圖1）遙感數(shù)據(jù)主要的產(chǎn)品：數(shù)字正射影像和衛(wèi)星影像。用途:提取線劃數(shù)據(jù)，用作矢量數(shù)據(jù)輸入的數(shù)據(jù)源；用作數(shù)字化的背景或更新現(xiàn)有的數(shù)字地圖。特點(diǎn):一種大面積、動態(tài)的、近實(shí)時的數(shù)據(jù)源，是數(shù)據(jù)更新的重要手段。GIS的數(shù)據(jù)源2）GPS數(shù)據(jù)GPS數(shù)據(jù)的內(nèi)容：地面點(diǎn)的水平定位地面點(diǎn)的海拔高度主要的問題“噪聲”誤差故意誤差解決方法差分校正GIS的數(shù)據(jù)源3）地圖主要用來生成DLG、DRGO數(shù)據(jù)或DEM數(shù)據(jù),是GIS的主要數(shù)據(jù)源。主要的問題：屬于二手?jǐn)?shù)據(jù)源，制圖處理會影響繪圖數(shù)據(jù)的精確性。獲取手段:地圖的跟蹤數(shù)字化掃描數(shù)字化獲取GIS的數(shù)據(jù)源掃描數(shù)字化獲取基本思想：首先通過掃描將地圖轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)；采用柵格數(shù)據(jù)矢量化的技術(shù)追蹤出線和面；采用模式識別技術(shù)識別出點(diǎn)和注記；根據(jù)地圖內(nèi)容和地圖符號的關(guān)系，自動給矢量數(shù)據(jù)賦屬性值。地圖數(shù)據(jù)的獲取方式二、矢量數(shù)據(jù)的編輯和處理1、矢量數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題：空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)：細(xì)碎多邊形（sliverpolygon）線的端點(diǎn)不達(dá)結(jié)點(diǎn)（undershoot）線的端點(diǎn)超過結(jié)點(diǎn)（overshoot）不正確多邊形（erroneouspolygon）空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)細(xì)碎多邊形不正確多邊形出頭和不閉合錯誤空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題位置的不準(zhǔn)確比例尺不準(zhǔn)確空間數(shù)據(jù)的變形屬性與空間數(shù)據(jù)的連接有誤屬性數(shù)據(jù)不完整一般編輯功能2、矢量數(shù)據(jù)的主要編輯方式合并/斷開(combine/split)增加/刪除(add/delete)（點(diǎn)/線/面）移動（move）捕獲(snap)合并/斷開（combine/split）第三章空間數(shù)據(jù)的輸入移動（move）捕獲(snap)：3、投影轉(zhuǎn)換地理坐標(biāo)：以經(jīng)緯度來表達(dá)平面坐標(biāo)：極坐標(biāo)笛卡兒坐標(biāo)關(guān)系：xxYPyr04.2柵格數(shù)據(jù)的輸入與編輯柵格數(shù)據(jù)的類型圖像數(shù)據(jù)糾正圖像的判讀圖像的拼接一、柵格數(shù)據(jù)類型衛(wèi)星影像數(shù)字高程模型數(shù)字正射影像二進(jìn)制掃描文件數(shù)字柵格圖形圖形文件1、衛(wèi)星影像遙感衛(wèi)星一個影像格式：柵格表示原理：衛(wèi)星影像像元值代表從地球表面反射或發(fā)射的光能；光能的量測基于光譜波段（電磁光譜）；通過分析像元值，影像處理系統(tǒng)從衛(wèi)星影像中提取各種專題的數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)類型2、數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型：由等間隔海拔數(shù)據(jù)的排列組成。DEM轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)的方法：將以點(diǎn)為基礎(chǔ)的DEM數(shù)據(jù)通過將高程點(diǎn)置于格網(wǎng)單元中心。柵格數(shù)據(jù)類型3、數(shù)字正射影像來源：航片或其他遙感數(shù)據(jù)。特征：已消除了相機(jī)鏡頭傾斜和地形起伏引起的位移；以地理坐標(biāo)作為參考坐標(biāo)系。用途:數(shù)字正射影像將相片的影像特征與地圖的幾何特征結(jié)合起來，可以作為數(shù)據(jù)顯示和數(shù)字更新的理想背景。柵格數(shù)據(jù)類型4、二進(jìn)制掃描文件定義：含數(shù)值0或1的掃描圖像。例子：用于掃描數(shù)字化的掃描文件。柵格數(shù)據(jù)類型5、數(shù)字柵格圖形地形圖的掃描圖像?？梢杂卸喾N顏色。柵格數(shù)據(jù)類型6、圖像文件地圖、照片和影像可存儲為數(shù)字圖像文件。常用的圖形文件格式：TIFF（GeoTIFF）GIFJPEG柵格數(shù)據(jù)類型二、圖像糾正圖像畸變的原因介質(zhì)及存放條件掃描操作遙感圖像本身的幾何變形投影不同與遙感圖像處理中圖像的幾何校正相似如：二元多項(xiàng)式再采樣二元多項(xiàng)式再采樣直線關(guān)系:圖像:f(x,y)，參考圖像（地圖）：g(u,v)關(guān)系：圖像糾正二元多項(xiàng)式再采樣流程通過同名點(diǎn)的確定，求常數(shù)：a,b,c,d,e,f；建立直線方程。三、圖像判讀目視判讀（visualinterpretation)色調(diào)（toneorcolor)大小、形狀(size,shape)紋理、模式、陰影(texture,pattern,shadow)地理相關(guān)（geographicalassociation)圖像處理-信息提取、分類四、圖幅拼接邏輯一致性處理識別和檢索相鄰圖幅相鄰圖幅邊界點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配條件：相同屬性多邊形公共邊界的刪除4.3屬性數(shù)據(jù)的輸入屬性數(shù)據(jù)一般可通過一個公共標(biāo)識符與空間實(shí)體聯(lián)系起來。標(biāo)識符可在輸入幾何數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)時手工輸入，也可由系統(tǒng)自動生成。屬性數(shù)據(jù)的錄入主要手段是鍵盤，有時也可借助于字符識別軟件。GIS軟件應(yīng)提供方便的功能增加