第3章 空間數(shù)據(jù)的獲取-1

3.1地圖簡(jiǎn)介3.2GIS中的數(shù)據(jù)源3.3空間元數(shù)據(jù)第3章GIS數(shù)據(jù)的獲取1地圖既是GIS的重要數(shù)據(jù)源，又是GIS的重要輸出形式。

地圖按內(nèi)容分類可分為普通地圖和專題地圖。專題地圖是在普通地圖的基礎(chǔ)上，突出表示一種或多種自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。如地貌圖、雨量分布圖等

地圖按比例尺分類可分大、中、小三大類大比例尺指比例尺大于等于1：10萬(wàn)的地圖；中比例尺指比例尺在1：10萬(wàn)到1：100萬(wàn)的地圖；小比例尺指比例尺小于等于1：100萬(wàn)的地圖。

地圖按結(jié)構(gòu)分類分線畫(huà)地圖和影像地圖。3.1地圖簡(jiǎn)介一、地圖的分類2city1:2500001:24000小比例尺1:5001:5000大比例尺êcityriverriver在地圖中，不同比例尺的地圖系列表示不同空間尺度的地理實(shí)體，小尺度下的實(shí)體到大尺度時(shí)，往往通過(guò)地圖綜合而被合并或忽略。地圖比例尺(描述地理實(shí)體的空間尺度)3二、空間坐標(biāo)系1、地理（空間）坐標(biāo)系地理（空間）坐標(biāo)系，也可稱為真實(shí)世界的坐標(biāo)系，是用于確定地物在地球上位置的坐標(biāo)系。一個(gè)特定的地理坐標(biāo)系是由一個(gè)特定的橢球體和一種特定的地圖投影構(gòu)成。其中：橢球體是一種對(duì)地球形狀的數(shù)學(xué)描述；地圖投影是將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)的數(shù)學(xué)方法。絕大多數(shù)的地圖都是遵照一種已知的地理坐標(biāo)系來(lái)顯示坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

4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(duì)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(duì)象位置投影地理信息系統(tǒng)中的特征實(shí)體的位置，通常就是指經(jīng)過(guò)投影變換后平面上的直角坐標(biāo)。5GIS是建立在地理空間坐標(biāo)系基礎(chǔ)上的地理坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度）是描述地理空間信息最直接的方法。平面直角坐標(biāo)系(X,Y)建立了對(duì)地理空間良好的視覺(jué)感，并易于進(jìn)行距離、方向、面積等空間參數(shù)的量算，以及進(jìn)一步的空間數(shù)據(jù)處理和分析。地理信息系統(tǒng)中的地理空間，通常就是指經(jīng)過(guò)投影變換后放在笛卡兒坐標(biāo)中的地球表層特征空間，它的理論基礎(chǔ)在于旋轉(zhuǎn)橢球體和地圖投影變換。62、地球圖子午面是通過(guò)地球旋轉(zhuǎn)軸的面；赤道面是通過(guò)地心，垂直于地軸的平面。7赤道面的平行面同橢球面相交所截的圈稱緯線。

緯度是地球上點(diǎn)的法線與赤道面的交角。赤道上的緯度為零，離赤道愈遠(yuǎn)，緯度愈大，在極點(diǎn)的緯度為90度。緯線(Parallels)和緯度經(jīng)線(Meridians)和經(jīng)度子午面和橢球面相交所截的圈為子午圈稱經(jīng)線；將通過(guò)格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線作為0°經(jīng)線。經(jīng)線與緯圈垂直排列，通過(guò)地球軸心的垂直大環(huán)稱經(jīng)線。用格林威治天文臺(tái)的子午線為零度（稱起始經(jīng)線），向東0-180度稱東經(jīng)，向西0-180度稱西經(jīng)。經(jīng)度1°的弧長(zhǎng)隨著緯度的增高而逐漸變短，直到最后達(dá)到兩極時(shí)為零。81.投影（Projection）定義空間任意點(diǎn)A與固定點(diǎn)S的連線AS（包括其延長(zhǎng)線）被某面P所截，直線AS與該截面P的交點(diǎn)a叫做空間點(diǎn)A在截面P上的投影。截面P稱作投影面，交點(diǎn)a稱作投影點(diǎn)，直線AS稱作投影線，S點(diǎn)稱作投影中心。

說(shuō)明：

●投影面P不一定是平面

●點(diǎn)A與投影面P不必須是在S的兩側(cè)

●在特殊情況下投影中心S點(diǎn)允許在無(wú)窮遠(yuǎn)處abcPESP’c’CBA三、地圖的投影92.中心投影

——投影面是平面、投影中心S在有限遠(yuǎn)處的投影稱作中心投影。攝影照相機(jī)就是中心投影。

——中心投影有兩個(gè)問(wèn)題：

●地面起伏引起投影誤差；

●投影面P與地面E不平行，也引起投影誤差。

——正射投影

●定義：投影面平行于地面、投影線垂直于地面（S于無(wú)窮遠(yuǎn)處）的投影。

●實(shí)際上的正射投影——二次投影，即將起伏地面正射投影于一個(gè)基準(zhǔn)平面上，再進(jìn)行中心投影，且投影面與基準(zhǔn)面平行。

正射投影示意圖103.地圖投影概念橢球面上的各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，按照一定的數(shù)學(xué)法則，變換為平面上相應(yīng)點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，通常稱為地圖投影。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)的量算地球橢球體為不可展曲面地圖為平面，符合視覺(jué)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曲面轉(zhuǎn)換成地圖平面，不僅僅存在著比例尺變換，而且還存在著投影轉(zhuǎn)換的問(wèn)題

11地圖投影：投影實(shí)質(zhì)設(shè)想的地球是透明體，有一點(diǎn)光源S（投影中心），向四周輻射投影射線，通過(guò)球表面射到可展面（投影面）上，得到投影點(diǎn)，然后再將投影面展開(kāi)鋪平，又將其比例尺縮小到可見(jiàn)程度，從而制成地圖。1213當(dāng)給定不同的具體條件時(shí)，將得到不同類型的投影方式。建立地球橢球面上經(jīng)緯線網(wǎng)和平面上相應(yīng)經(jīng)緯線網(wǎng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也就是建立地球橢球面上的點(diǎn)的地理坐標(biāo)（λ,φ）與平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（x,y）之間的函數(shù)關(guān)系：144.正解變換和反解變換一般地，我們把由地理坐標(biāo)求出地圖平面直角坐標(biāo)的形式稱為正算式，稱正解變換，也稱直接變換法。

把由地圖直角坐標(biāo)求出地理坐標(biāo)的形式稱為反算式，稱反解變換，也稱間直接變換法。15面積變形和長(zhǎng)度變形5.地圖投影的變形長(zhǎng)度變形面積變形角度變形長(zhǎng)度變形角度變形地圖投影中不可避免地存在著變形，在建立一個(gè)投影時(shí)不僅要建立（x,y)與(,)之間的關(guān)系，而且要研究投影變形的分布與大小。地圖投影的變形主要體現(xiàn)在：16RobinsonProjection--16,930MilesObliqueMercatorProjection--10,473MilesMercatorProjection--31,216MilesLengthDistortiononWorldMaps17MercatorProjectionLower48States--52,362,000SqMilesColumbia--4,471,000SqMilesMollweideProjection(equal-area)Lower48States--30,730,000SqMilesColumbia--4,456,000SqMilesAreaDistortiononWorldMaps186.地圖投影的分類地球表面經(jīng)投影變換后其角度、面積、形狀、距離會(huì)產(chǎn)生畸變，為保證某種畸變最小，產(chǎn)生了各種不同的投影變換。1）按變形的性質(zhì)等角投影(Conformalprojections)等積投影(Equalareaprojections)等距投影(Equidistantprojections)192）按構(gòu)成方法分類幾何投影按展開(kāi)方式方位投影(AzimuthalProjections)圓柱投影(CylindricalProjections)圓錐投影(ConicProjections)按投影面與地球相割或相切割投影(Secant)切投影(Tangent)軸向正軸(Normal)斜軸(Oblique)橫軸(Transverse)非幾何投影20正軸圓柱方位圓錐斜軸橫軸幾何投影21幾種投影方式展開(kāi)圖方位投影展開(kāi)圖圓柱投影展開(kāi)圖圓錐投影展開(kāi)圖22投影轉(zhuǎn)換圓柱方位圓錐地圖投影23非幾何投影并不借助輔助投影面，而是根據(jù)某些特定要求，用數(shù)學(xué)解析方法，求出投影公式，確定平面與球面之間點(diǎn)與點(diǎn)之間的函數(shù)關(guān)系。按經(jīng)緯線形狀，分為偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影。24Sinusoidal等積偽圓柱投影，(Sanson投影)25Robinson偽圓柱投影Pseudo-cylindricalProjections261）選擇的投影系統(tǒng)應(yīng)與國(guó)家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區(qū)圖或國(guó)家大地圖集）投影系統(tǒng)一致；2）系統(tǒng)一般采用兩種投影系統(tǒng)；一種服務(wù)于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；一種服務(wù)于中小比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；3）所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應(yīng)保持完整。隨區(qū)域徑緯度不同、地圖比例尺不同、及地圖用途不同，地圖投影方法也不同，現(xiàn)有地圖投影方法共有250多種。但常用的也就20多種。7.GIS中地圖投影的選擇27需要考慮：成圖的代表性各類數(shù)據(jù)的通用性定量數(shù)據(jù)的精度要求傳統(tǒng)方法： 近赤道處，用柱面投影 中緯度地區(qū)，用錐面投影 極地地區(qū)，用方位投影投影選擇的一般原則28加拿大：>=1:50萬(wàn)——采用UTM（墨卡托投影）

<1:50萬(wàn)——采用Lambert（蘭勃特

）;美國(guó)：>=1:50萬(wàn)——采用UTM;

<1:50萬(wàn)——采用州平面坐標(biāo)系統(tǒng)(以高斯投影和Lambert投影為主，局部地區(qū)采用HOM投影)；中國(guó)：>=1:50萬(wàn)——采用高斯投影；

<1:50萬(wàn)——采用Lambert（蘭勃特

）。GIS投影例29

1)我國(guó)基本比例尺地形圖(>100萬(wàn))采用高斯—克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）;2)我國(guó)1：100萬(wàn)地形圖采用了Lambert(蘭勃特)投影（正軸等角割圓錐投影）;3)我國(guó)大部分省區(qū)地圖以及大多數(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Alberts(阿爾伯斯)投影（正軸等面積割圓錐投影）;總之，在我國(guó)大中比例尺時(shí)，采用高斯—克呂格投影，小比例尺采用蘭勃特投影。8.我國(guó)的地圖投影30高斯—克呂格投影高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，其條件為：中央經(jīng)線和地球赤道投影成為直線且為投影的對(duì)稱軸；等角投影；

中央經(jīng)線上沒(méi)有長(zhǎng)度變形。由公式可分析出高斯投影變形具有以下特點(diǎn)：中央經(jīng)線上無(wú)變形同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大；同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大；等變形線為平行于中央經(jīng)線的直線。31高斯—克呂格投影示意圖漫游窗口漫游方向主帶中央經(jīng)線鄰帶中央經(jīng)線帶邊經(jīng)線32

在高斯克呂格投影上，規(guī)定以中央經(jīng)線為X軸，赤道為Y軸，兩軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。在我國(guó)X坐標(biāo)都是正的，Y坐標(biāo)的最大值（在赤道上）約為330km。為了避免出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，可在橫坐標(biāo)上加上500km。此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面再冠以帶號(hào)。這種坐標(biāo)稱為國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)。例如，有一點(diǎn)Y=19123456.789m，該點(diǎn)位在帶內(nèi)，其相對(duì)于中央子午線而言的橫坐標(biāo)則是：首先去掉帶號(hào)，再減去500000m,最后得y=-376543.211m。高斯—克呂格投影（Gauss-KrugerProjection）---投影分帶33

1:2.5萬(wàn)至1:50萬(wàn)的地形圖，采用6°帶，全球共分為60個(gè)投影帶；我國(guó)位于東經(jīng)72°到136°間，共含11個(gè)投影帶；

1:1萬(wàn)及更大比例尺圖采用3°帶，全球共120個(gè)帶。我國(guó)高斯投影的分帶方法346度帶高斯投影的中國(guó)略圖35GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]]country.prj36GeodeticDatums(大地基準(zhǔn)點(diǎn))ReferenceframeforlocatingpointsonEarth’ssurfaceAsetofparametersdefiningacoordinatesystemonearth’ssurfaceDefinesorigin&orientationoflatitude/longitudelinesDefinesthepositionofthespheroidrelativetoEarth’scenter.37等角性別適合系列比例尺地圖的使用與編制;

徑緯網(wǎng)和直角坐標(biāo)的偏差小，便于閱讀使用;

計(jì)算工作量小，直角坐標(biāo)和子午收斂角值只需計(jì)算一個(gè)帶。由于高斯-克呂格投影采用分帶投影，各帶的投影完全相同，所以各投影帶的直角坐標(biāo)值也完全一樣，所不同的僅是中央經(jīng)線或投影帶號(hào)不同。為了確切表示某點(diǎn)的位置，需要在Y坐標(biāo)值前面冠以帶號(hào)。如表示某點(diǎn)的橫坐標(biāo)為米，前面兩位數(shù)字“20”即表示該點(diǎn)所處的投影帶號(hào)。高斯--克呂格投影的優(yōu)點(diǎn)注意跨帶計(jì)算！38大于1:10萬(wàn)的地形圖上繪有高斯－克呂格投影平面直角坐標(biāo)網(wǎng)，其方格為正方形，以公里為單位，故又稱公里網(wǎng)。公里網(wǎng)在地圖上的間隔，隨地圖比例尺大小不同而不同。1:1萬(wàn)公里網(wǎng)間隔10cm實(shí)地距離1km1:2.5萬(wàn)公里網(wǎng)間隔4cm實(shí)地距離1km1:5萬(wàn)公里網(wǎng)間隔2cm實(shí)地距離1km1:10萬(wàn)公里網(wǎng)間隔2cm實(shí)地距離2km地形圖的公里網(wǎng)39我國(guó)，基本地形圖的分幅和編號(hào)按國(guó)際規(guī)定的在1:100萬(wàn)地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度進(jìn)行。1）1:100萬(wàn)地形圖的分幅按緯差4度，徑差6度分2）1:50萬(wàn),1:20萬(wàn),1:10萬(wàn)地形圖的分幅1:50萬(wàn)按緯差2度，徑差3度分,即一幅1:100萬(wàn)地形圖包含4幅1:50萬(wàn)地形圖；1:20萬(wàn)按緯差40‘，徑差1度分,分36幅圖;1:10萬(wàn)按緯差20‘，徑差30’分,分144幅圖;3）1:5，1:2.5萬(wàn)，1:1萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào)這三種圖在1:10萬(wàn)地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度劃分。6、地形圖的分幅和編號(hào)401）1：100萬(wàn)地形圖的編號(hào)1：100萬(wàn)地形圖的編號(hào)為全球統(tǒng)一分幅編號(hào)，如圖所示。其圖幅編號(hào)采用所在的行、列數(shù)表示。行數(shù)：由赤道起向南北兩極每隔緯差4?為一列，直到南北88?，將南北半球各劃分為22列，分別用拉丁字母A、B、……V表示。列數(shù)：從經(jīng)度180?起向東每隔6?為一行，繞地球一周共有60行，分別以數(shù)字1、2、3、4……60表示。由于南北兩半球的經(jīng)度相同，規(guī)定在南半球的圖號(hào)前加一個(gè)S，北半球的圖號(hào)前不加任何符號(hào)。一般來(lái)講，把列數(shù)的字母寫(xiě)在前，行數(shù)的數(shù)字寫(xiě)在后。如海南省在1：100萬(wàn)地形圖的位置在第5行，第49列，其編號(hào)為E49；北京在第10行，第50列，故其圖幅編號(hào)為J50。41422）其他比例尺地形圖的編號(hào)1：50萬(wàn)至1：5000地形圖的編號(hào)，均以1：100萬(wàn)地形圖編號(hào)為基礎(chǔ)，采用行列式編號(hào)法，將1：100萬(wàn)地形圖按所含各種比例尺地形圖的經(jīng)緯差劃分成相應(yīng)的行和列，橫行自上而下，縱列從左到右，按順序均用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，皆用3位數(shù)字表示，凡不足3位數(shù)的，則在其前補(bǔ)0。各大中比例尺地形圖的圖號(hào)均由五個(gè)元素10位碼構(gòu)成。43如海南省的某一幅1：5000的地形圖其編碼可為：E49H010020。新分幅編號(hào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是編碼系列統(tǒng)一于一個(gè)根部，編碼長(zhǎng)度相同，便于計(jì)算機(jī)處理。44國(guó)家坐標(biāo)系和獨(dú)立坐標(biāo)系按高斯投影統(tǒng)一分帶建立的直角坐標(biāo)系，稱為國(guó)家平面直角坐標(biāo)系。

由于地球半徑很大，在較小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量工作可將地球橢球面作為平面看待，而不失其嚴(yán)密性。既然把投影基準(zhǔn)面作為平面，就可采用平面直角坐標(biāo)系表示地面點(diǎn)的投影面上的位置。為不使坐標(biāo)系出現(xiàn)負(fù)值，它通常將某測(cè)區(qū)的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在測(cè)區(qū)西南角某點(diǎn)，以真北方向或主要建筑物主軸線為縱軸方向，而以垂直于縱坐標(biāo)軸的直線定為橫坐標(biāo)軸，構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系，稱之為獨(dú)立坐標(biāo)系。453.2GIS中的數(shù)據(jù)源（自學(xué)）GIS數(shù)據(jù)源種類多，來(lái)源廣泛，處理方法差異大；GIS數(shù)據(jù)源獲取方法手段多，既有傳統(tǒng)手工獲取方法，又有用現(xiàn)代化技術(shù)獲取方法；GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)源采集必需根據(jù)所建立系統(tǒng)的需要和實(shí)際條件確定。46GIS信息的獲取途徑信息類型空間信息屬性信息獲取途徑野外測(cè)量、遙感、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、已有資料遙感、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、社會(huì)調(diào)查、已有資料47數(shù)字地圖可以存放的數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)磁盤、磁光盤(MO)、

CD-ROMDVD-ROM

磁帶等。地圖圖形可顯示屏幕上，也可打印輸出。

數(shù)字地圖的顯示是動(dòng)態(tài)可調(diào)整的，使用者能操作控制地圖顯示方式、顯示內(nèi)容、并可作一些分析計(jì)算。地圖數(shù)據(jù)及其獲取48——鍵盤。一般錄入屬性數(shù)據(jù)時(shí)采用?！獔D形數(shù)字化儀。地圖數(shù)據(jù)錄入?！獟呙鑳x。地圖數(shù)據(jù)錄入。——坐標(biāo)幾何。地圖數(shù)據(jù)錄入?！F(xiàn)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。對(duì)已經(jīng)用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存在其他系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)則可用文件轉(zhuǎn)換方法從別處輸入到自己的系統(tǒng)中。輸入方法2/1/202349數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索硬件∶軟件∶數(shù)據(jù)=1∶2∶7汽油數(shù)據(jù)2/1/202350數(shù)據(jù)采集任務(wù)將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測(cè)成果、航空像片、遙感圖片數(shù)據(jù)、文本資料等轉(zhuǎn)換成GIS可以接受的數(shù)字形式；數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)之前進(jìn)行驗(yàn)證、修改、編輯等處理，保證數(shù)據(jù)在內(nèi)容和邏輯上的一致性；不同的數(shù)據(jù)來(lái)源要用到不同的設(shè)備和方法；數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換裝載；數(shù)據(jù)處理：幾何糾正、圖幅拼接、拓?fù)渖傻龋?/1/202351地圖地面測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料航空、遙感文字?jǐn)?shù)據(jù)多媒體坐標(biāo)幾何數(shù)字化儀掃描儀攝影測(cè)量系統(tǒng)鍵盤空間數(shù)據(jù)庫(kù)編輯處理數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)源與相應(yīng)設(shè)備2/1/202352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)量工作站空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集2/1/202353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)更新空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集2/1/202354數(shù)據(jù)交換文件GISAGISAGISBGISB內(nèi)部文件外部文件外部文件內(nèi)部文件GISA數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)OpenGISInternet/Intranet空間數(shù)據(jù)采集——數(shù)據(jù)交換2/1/202355圖形數(shù)據(jù)的矢量化方法1.數(shù)字化儀矢量化圖形數(shù)字化儀（也稱桌式數(shù)字化儀）由電磁感應(yīng)板和坐標(biāo)輸入控制器組成。手工數(shù)字化的工作效率受三個(gè)因素的影響：（1）地圖的預(yù)處理，圖面情況；（2）操作者的熟練程度；（3）矢量化軟件的設(shè)計(jì)是否便于操作。數(shù)字化工作的質(zhì)量主要受原地圖的精度、操作者的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)工作的負(fù)責(zé)態(tài)度、數(shù)字化儀本身的分辨率和誤差的影響。2/1/2023562/1/2023572.掃描儀輸入除少數(shù)特殊產(chǎn)品外，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(lái)處理。掃描獲得的圖像數(shù)據(jù)主要有三種用途：（1）作增強(qiáng)、分類處理后進(jìn)入柵格型空間數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上作手工矢量化。（3）由軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)換成矢量地圖。柵格數(shù)據(jù)的自動(dòng)矢量化有兩種用途：一是把柵格型的空間數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換成矢量型；二是普通線化地圖的掃描后矢量化，其處理過(guò)程大致如下。2/1/202358原始地圖掃描柵格編輯柵格文件自動(dòng)矢量化矢量文件文件轉(zhuǎn)換GIS數(shù)據(jù)庫(kù)矢量編輯掃描并自動(dòng)矢量化的過(guò)程2/1/2023592/1/2023603.掃描矢量化與數(shù)字化儀矢量化的比較一般來(lái)說(shuō)，掃描輸入比手工數(shù)字化輸入快5至10倍，但傳統(tǒng)的地圖往往要重繪后才能適合掃描；為了盡量減少對(duì)自動(dòng)矢量化處理過(guò)程的人工干預(yù)，被掃描的地圖必須清晰、干凈、沒(méi)有雜點(diǎn)、已經(jīng)分類、信息單純而完整，對(duì)原始圖的要求很高；因此重繪工作量很大。綜合考慮對(duì)地圖預(yù)處理方面的限制，掃描之后的大量人工干預(yù)或完全的手扶數(shù)字化輸入仍是不可放棄的重要手段。2/1/2023614.坐標(biāo)幾何輸入野外實(shí)地測(cè)量地圖的結(jié)果是一些坐標(biāo)、距離、方位等資料。這些數(shù)據(jù)記錄在磁盤、磁帶上，傳入計(jì)算機(jī)中，再進(jìn)行編輯；也可以將這些數(shù)據(jù)用鍵盤和鼠標(biāo)器輸入，邊輸入邊編輯：稱為坐標(biāo)幾何輸入法（CoordinateGeometry，簡(jiǎn)稱COGO）坐標(biāo)幾何輸入法比手工數(shù)字化儀輸入慢4--20倍；得到的數(shù)字化地圖的精度非常高，適合于某些工程項(xiàng)目、房產(chǎn)地籍法定邊界等；2/1/202362坐標(biāo)幾何輸入法的特點(diǎn)：

1）可輸入一些關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵邊界，能夠控制手工數(shù)字化或掃描處理的誤差。

2）當(dāng)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)建成后，局部地區(qū)要更新地圖，并已測(cè)得數(shù)據(jù)，則可用坐標(biāo)幾何法來(lái)更新相應(yīng)的局部范圍的數(shù)據(jù)。

因此：1）有便于控制精度；2）便于更新局部地區(qū)資料，可和其他方法結(jié)合使用；3）COGO技術(shù)的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)野外直接測(cè)量、成圖、進(jìn)庫(kù)，把便攜式計(jì)算和數(shù)字測(cè)量?jī)x器（包括GPS）直接連接；2/1/202363

5.現(xiàn)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸入任何信息系統(tǒng)總要利用已有數(shù)據(jù)，以減輕信息收集、編碼、輸入的工作量；除了本單位、本部門的現(xiàn)成資料外，常用的、通用的數(shù)據(jù)社會(huì)化共享已成為一種大的趨勢(shì)；在發(fā)達(dá)國(guó)家，有很多政府機(jī)構(gòu)或私人公司已經(jīng)開(kāi)始向社會(huì)公開(kāi)提供數(shù)據(jù)服務(wù)；因此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是一種常規(guī)作業(yè)；2/1/202364包括各類調(diào)查報(bào)告、文件、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與野外調(diào)查的原始記錄等，如人口數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、土壤成份、環(huán)境數(shù)據(jù)。對(duì)于要輸入屬性庫(kù)的屬性數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵盤直接鍵入或文件、表格、數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入。對(duì)于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須進(jìn)行編碼輸入。屬性數(shù)據(jù)的采集2/1/202365系統(tǒng)性和科學(xué)性：滿足所涉及學(xué)科的科學(xué)分類方法，能反映出同一類型中不同的級(jí)別特點(diǎn)。一致性：對(duì)代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)必須是唯一的。標(biāo)準(zhǔn)化和通用性：有國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的必須考慮在有可能的條件下實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。簡(jiǎn)捷性：在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下、每一種編碼應(yīng)該是以最小的數(shù)據(jù)量載負(fù)最大的信息量?？蓴U(kuò)展性：編碼的設(shè)置應(yīng)留有擴(kuò)展的余地，避免新對(duì)象的出現(xiàn)而使原編碼系統(tǒng)失效、造成編碼錯(cuò)亂現(xiàn)象。

屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼原則2/1/202366登記部分：用來(lái)標(biāo)識(shí)屬性數(shù)據(jù)的序號(hào)，可以是簡(jiǎn)單的連續(xù)編號(hào)，也可劃分不同層次進(jìn)行順序編碼；分類部分：用來(lái)標(biāo)識(shí)屬性的地理特征，可采用多位代碼反映多種特征；控制部分：用來(lái)通過(guò)一定的查錯(cuò)算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯(cuò)誤，在屬性數(shù)據(jù)量較大情況下具有重要意義。

屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼內(nèi)容2/1/202367屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法

層次分類編碼法：是按照分類對(duì)象的從屬和層次關(guān)系為排列順序的一種代碼，它的優(yōu)點(diǎn)是能明確表示出分類對(duì)象的類別，代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系。

2/1/202368多源分類編碼法：對(duì)于一個(gè)特定的分類目標(biāo)，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進(jìn)行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒(méi)有隸屬關(guān)系。

標(biāo)

志

編

號(hào)

分類

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ123

平原河過(guò)渡河山地河

123

常年河時(shí)令河消失河

12

通航河不通航河

1234567

主〔要河〕流∶一級(jí)支

流∶二級(jí)

三級(jí)

四級(jí)

五級(jí)

六級(jí)

七級(jí)屬性數(shù)據(jù)的編碼——編碼方法2/1/202369

空間數(shù)據(jù)檢核疊合比較法非空間數(shù)據(jù)檢核打印出文件后逐行檢核；編寫(xiě)檢核程序；編寫(xiě)空間和非空間數(shù)據(jù)的連接程序。2、數(shù)據(jù)檢核701.空間元數(shù)據(jù)目前空間數(shù)據(jù)的共享問(wèn)題十分突出，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為空間數(shù)據(jù)的共享提供了技術(shù)基礎(chǔ)。作為數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者必需要有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)；作為數(shù)據(jù)的使用者必需要全面快速地訪問(wèn)、獲取、管理空間數(shù)據(jù)。3.3空間元數(shù)據(jù)（metadata)711)什么是元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)是“數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，是關(guān)于數(shù)據(jù)和信息資源的描述信息,它描述數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、條件、和其它特征，使數(shù)據(jù)充分發(fā)揮作用，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享方面十分重要。空間元數(shù)據(jù)是各類空間數(shù)據(jù)描述的集合。不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)，元數(shù)據(jù)的內(nèi)容會(huì)有很大的差別，通過(guò)元數(shù)據(jù)可以檢索訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，有效利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和二次開(kāi)發(fā)。72元數(shù)據(jù)的分類體系和內(nèi)容將會(huì)有很大的差異。首先不同性質(zhì)、不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)所需要的元數(shù)據(jù)內(nèi)容有差異；其二，為不同應(yīng)用目的而建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，其元數(shù)據(jù)內(nèi)容會(huì)有很大的差異。如模型元數(shù)據(jù)其內(nèi)容包括：模型名稱、模型類型、建模過(guò)程、模型參數(shù)、邊界條件、作者、引用模型描述、建模型使用軟件、模型輸出等

服務(wù)型數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)收集情況、收集數(shù)據(jù)所用的儀器、數(shù)據(jù)獲取的方法和依據(jù)、數(shù)據(jù)處理過(guò)程和算法、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的可信度、數(shù)據(jù)潛在應(yīng)用領(lǐng)域等。

2)空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的分類731）按元數(shù)據(jù)描述的對(duì)象分類數(shù)據(jù)層的元數(shù)據(jù)如日期、位置、誤差、標(biāo)識(shí)等；屬性元數(shù)據(jù)如數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)處理規(guī)則等；實(shí)體元數(shù)據(jù)如區(qū)域數(shù)據(jù)采集原則、數(shù)據(jù)有效期等。2）按元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用分類系統(tǒng)級(jí)的元數(shù)據(jù)，指用于實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)特征或管理文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的信息，例如訪問(wèn)數(shù)據(jù)的時(shí)間、數(shù)據(jù)的大??；應(yīng)用層元數(shù)據(jù)，用戶通過(guò)它可快速獲取數(shù)據(jù)。3）按元數(shù)據(jù)的功能分類說(shuō)明性元數(shù)據(jù)，為用戶使用數(shù)據(jù)服務(wù)；控制型元數(shù)據(jù)，控制計(jì)算機(jī)操作流程的元數(shù)據(jù)，如控制數(shù)據(jù)庫(kù)操作空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的分類74(1)對(duì)數(shù)據(jù)集的描述描述數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)所有者、數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等；(2)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述描述數(shù)據(jù)的精度、數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)分辨率、比例尺等；(3)對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和處理信息的描述描述數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法等(4)對(duì)數(shù)據(jù)更新和集成等的說(shuō)明如數(shù)據(jù)更新的時(shí)間、原因等。3)空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容754)空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的應(yīng)用(1)幫助用戶獲取數(shù)據(jù)通過(guò)元數(shù)據(jù)，用戶可了解空間數(shù)據(jù)庫(kù)的一系列問(wèn)題，如這些數(shù)據(jù)是什么數(shù)據(jù)？這些數(shù)據(jù)是如何得到的？這些數(shù)據(jù)的用處等，以便用戶進(jìn)行瀏覽、檢索和研究。(2)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制影響空間數(shù)據(jù)