第6讲-空间数据处理及数据质量ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,空间数据库,*,第6讲 空间数据处理及数据质量控制,11/15/2024,1,空间数据库,第6讲 空间数据处理及数据质量控制10/7/20231空,三、,空间数据质量,一、,空间数据采集,二、,空间数据处理,第6讲 空间数据处理及数据质量控制,11/15/2024,2,空间数据库,三、空间数据质量一、空间数据采集二、空间数据处理第6讲 空,空间数据处理和质量控制,现实世界,文字报告、遥感图象等,数字化仪,扫描仪,解析测图仪,键盘 等,编辑、接边、分层、图形与属性连接、加注记等,空间数据库,数据源?,采集和处理?,质量如何?,11/15/2024,3,空间数据库,空间数据处理和质量控制现实世界文字报告、遥感图象等数字化仪扫,一、GIS的数据源：,地图数据，遥感数据，文本数据，统计数据,实测数据，多媒体数据，已有系统的数据,二、空间数据采集与处理,将现有的上述类型数据转换成GIS,可以处理与接收,的数字形式，通常要经过,验证、修改、编辑,等处理。,空间数据处理和质量控制,11/15/2024,4,空间数据库,一、GIS的数据源：地图数据，遥感数据，文本数据，,GIS,的数据质量是指,GIS,中空间数据,(,几何数据和属性数据,),的,可靠性,，通常用空间数据的,误差,来度量。,误差是指数据与真值的偏离。,研究GIS数据质量对于,评定GIS的算法,、,减少,GIS设计与开发的,盲目性,都具有重要意义。精度越高，代价越大。GIS数据质量对,保证GIS产品的可靠性,有重要意义。,三、研究,GIS,数据质量的目的和意义,空间数据处理和质量控制,11/15/2024,5,空间数据库,GIS的数据质量是指GIS中空间数据(几何数据和属性,各种定位设备,野外测量：大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统,特 点：精度高、效率较低,适合范围：小范围GIS数据采集或局部数据更新,1 空间图形数据的采集,一、空间数据采集,11/15/2024,6,空间数据库,各种定位设备野外测量：大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统1,数字化设备,数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备,特 点：范围大，速度快,使 用 范 围：大面积GIS数据采集、资源普查等,数字化仪,扫描仪,数字摄影测量工作站,1 空间图形数据的采集,一、空间数据采集,11/15/2024,7,空间数据库,数字化设备数字化设备：数字化仪、扫描仪、摄影测量设备数字化仪,包括各类,调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录,等，如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据。,对于要输入属性库的属性数据，通过键盘直接键入或文件、表格、数据库导入。,对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性数据，则必须进行,编码输入,。,2 空间属性数据的采集,一、空间数据采集,11/15/2024,8,空间数据库,包括各类调查报告、文件、统计数据、实验,耕地,71,园地,72,林地,73,牧草地,74,居民点及公矿用地,75,交通用地,75,水域,76,未利用地,77,土地利用类型,7,有林地,731,灌木地,732,疏林地,733,迹地,735,针叶树疏林地,7331,阔叶树疏林地,7332,未成林林地,734,编码方法,11/15/2024,9,空间数据库,耕地71园地 72林地 73牧草地74居民点及公矿用地 75,3 扫描矢量化,扫描转换,拼接子图块,裁剪地图,屏幕跟踪矢量化,矢量图合成、接边,矢量图编辑,纸质地图,空间,数据库,扫描矢量化处理流程：,一、空间数据采集,11/15/2024,10,空间数据库,3 扫描矢量化扫描转换拼接子图块裁剪地图屏幕跟踪矢量化矢量图,4 屏幕跟踪矢量化流程,：,准备扫描图像,栅格图像配准,新建数字化图层,屏幕跟踪矢量化地图,选择投影和单位,输入控制点,编辑控制点,一、空间数据采集,11/15/2024,11,空间数据库,4 屏幕跟踪矢量化流程：准备扫描图像栅格图像配准新建数字化,1 数据处理的概念,二、空间数据处理,对采集的各种数据，按照不同的方式方法对数踞进行编辑运算，清除数据冗余，弥补数据缺失，形成符合用户要求的数据文件格式,11/15/2024,12,空间数据库,1 数据处理的概念二、空间数据处理 对采集的各种,2 数据处理的内容,数踞编辑,数据压缩,数据变换,数据格式转换,边沿匹配,数据提取,二、空间数据处理,11/15/2024,13,空间数据库,2 数据处理的内容数踞编辑二、空间数据处理10/7/2023,3 空间数据的编辑与处理,空间数据编辑的必要性,修正数据输入错误,维护数据的完整性和一致性,更新地理信息,空间数据一般性错误,数据不完整、重复,空间数据位置不正确,空间数据比例尺不准确,空间数据变形,几何和属性连接有误,属性数据不完整,错误检查主要方法,叠合比较法,目视检查法,逻辑检查法,二、空间数据处理,11/15/2024,14,空间数据库,3 空间数据的编辑与处理空间数据编辑的必要性二、空间数据处理,误差修正一般过程：,设定容许值,连接接点,重建拓扑关系,3 空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,11/15/2024,15,空间数据库,误差修正一般过程：3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理1,不同图幅的连接,自动、手工,对准两幅图的一条边缘线，然后再小心地调整其它线段使其取得连续。,数字化,边界调整,3空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,边界匹配（图幅接边）,11/15/2024,16,空间数据库,数字化边界调整3空间数据的编辑与处理二、空间数据处理边界匹配,数据结构转换,相同数据结构的不同组织形式转换,矢量拓扑结构变换,栅格数据转换,不同数据结构转换,矢量到栅格,栅格到矢量,3 空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,数据格式的转换,11/15/2024,17,空间数据库,数据结构转换3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理数据格式,3 空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,投影变换,11/15/2024,18,空间数据库,3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理投影变换10/7/2,纠正原因,地图变形(均匀变形、非均匀变形）,数字化中的位置移动,遥感影像本身存在几何变形,投影方式不同,分幅扫描,实质,建立纠正图像与标准地图的一一对应关系,变换方法,精确方法：仿射变换、双线性变换、平方变换、立方变换等,近似方法：橡皮板变换,纠正步骤,纠正点,数据采集函数建立逐点或网格纠正,图像纠正,3 空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,11/15/2024,19,空间数据库,纠正原因图像纠正3 空间数据的编辑与处理二、空间数据处理10,从图像中提取有用信息的过程。,图像解译需要一定的能力：,研究地理区域的一般知识,具有一定的图像处理能力,掌握影像分析的经验和技能,对影像特征的深入理解,遥感图像的解译有目视判读和计算机自动解译两种方法，其中，自动解译又可分为监督分类和非监督分类两种。,3 空间数据的编辑与处理,二、空间数据处理,图像解译,11/15/2024,20,空间数据库,从图像中提取有用信息的过程。3 空间数据的编辑与处理二、空间,所谓空间数据质量是指空间数据在表达,实体空间位置、特征和时间,所能达到的,准确性、一致性、完整性,和三者统一性的程度，以及数据适用于不同应用的能力。,1 空间数据质量,三、空间数据质量,空间数据质量评价,空间数据质量问题的来源,数据质量控制,11/15/2024,21,空间数据库,所谓空间数据质量是指空间数据在表达实体空间位置,1）,位置（几何）精度,：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述,几何数据的误差,。,2),属性精度,：如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性等，用以反映,属性数据的质量,。,3),逻辑一致性,：如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确性等，由几何或属性误差也会,引起,。,2 GIS数据质量 的基本内容,三、空间数据质量,11/15/2024,22,空间数据库,1）位置（几何）精度：如数学基础、平面精度、高程精度等，用以,逻辑误差,三、空间数据质量,11/15/2024,23,空间数据库,逻辑误差三、空间数据质量10/7/202323空间数据库,4),完备性,：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备性、注记的完整性，,数据层完整性，,检验完整性,等。,5)现势性,：如数据的,采集时间,、数据的,更新时间,等,6）不确定性,：指某现象不能精确测得，当真值不可测或无法知道时，我们就无法确定误差，因而用,不确定性取代误差,。,2 GIS数据质量 的基本内容,三、空间数据质量,11/15/2024,24,空间数据库,4)完备性：如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据,3 空间数据质量评价,数据情况说明（元数据）,时间精度(现势性),位置精度(几何精度),分类精度(属性精度),可靠性,逻辑的一致性、完整性,数据采集与编码方法,三、空间数据质量,重点,11/15/2024,25,空间数据库,3 空间数据质量评价数据情况说明（元数据）三、空间数据质量,阶段,误差来源,数据采集,实测,误差，,地图制图,误差（制作地图的每一过程都有误差），航测,遥感数据,分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）,数据输入,数字化过程,中操作员和设备造成的误差，某些地理属性,没有明显边界,引起的误差（地类界）,数据存贮,数字存贮,有效位,不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）,空间精度不能满足,数据操作,类别间,的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）,多层数据,叠加,误差,多边形叠加产生的,裂缝,（无意义多边形）,各种,内插,引起的误差,数据输出,比例尺,误差、,输出设备,误差、,媒质,不稳定（如图纸伸缩）,成果使用,用户,错误理解,信息、,不正确,使用信息,4 空间数据质量问题的来源和分析,三、空间数据质量,11/15/2024,26,空间数据库,阶段误差来源数据采集 实测误差，地图制图误差（制作地图的每一,5 数字化过程中的质量控制,1,）数字化预处理工作,包括对原始地图、表格等的整理、清绘。,2,）数字化设备的选用,根据手扶数字化仪、扫描仪等设备的,分辨率,和,精度,等有关参数的进行挑选，这些参数,不应低于,设计的数据精度要求。,3,）数字化对点精度,（准确性）,数字化时数据采集点与原始点的,重合,程度，一般要求对点误差小于,0.1mm,。,三、空间数据质量,11/15/2024,27,空间数据库,5 数字化过程中的质量控制1）数字化预处理工作三、空间数据,4,）数字化限差,包括：采点密度（,0.2mm,）、接边误差（,0.02mm,）、接合距离,(0.02mm),等。,5,）数据的精度检查,输出图与原始图之间的,点位误差,，一般要求对,直线地物和独立地物,，误差小于,0.2mm,，对,曲线地物和水系,，误差小于,0.3mm,，对,边界模糊,的要素应小于,0.5mm,。,三、空间数据质量,5 数字化过程中的质量控制,11/15/2024,28,空间数据库,4）数字化限差三、空间数据质量5 数字化过程中的质量控制1,6 空间数据质量的检查,三、空间数据质量,其内容主要包括：,（1）,入库数据文件是否齐全、完备,；,（2）,空间数据的地理参考系统是否正确,，是否满足整个数据库入库的基本要求；,（3）,数据格式检查,：不同软件数据格式及转换的可行性；,（4）,空间位置的几何精度,；,（5）,空间地理特征的完整性,：是否所有的内容均数字化，数据是否漏空或重叠等；,11/15/2024,29,空间数据库,6 空间数据质量的检查三、空间数据质量其内容主要包括：10,6 空间数据质量的检查,三、空间数据质量,（6）,空间特征表达的完整性,：面状特征是否以面状的多边形进行表达；,（7）,类型一致性检查,：分类、分层，线状地物是否连续，代码的一致性，矢量几何