地理信息系统gis原理课件新GIS原理第五章.ppt

第五章 空间数据质量与元数据 学习目标： 理解空间数据质量及其相关概念 了解空间数据质量评价的标准，并分析造成数据质量问题的来源 说明控制空间数据质量的措施 理解元数据的概念，了解空间数据元数据所用到的概念 了解空间数据元数据的分类和标准 了解空间数据元数据的获取方法 弄清为什么在地理信息系统中使用元数据 说明空间数据元数据的应用 空间数据：是对有关空间位置、专题特征及时间信息的符号纪录，是对现实世界中空间特征和过程的抽象表达。 空间数据质量：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，以及数据适应于不同应用的能力。 1）准确度（Accuracy）：即测量值与真值之间的接近程度，可用 误差来衡量。 2）精度（Precision）：即对现象描述的详细程度。 3）不确定性（Uncertainty）：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。 4）相容性（Compatibility）：指两个来源的数据在同一个应用中使用的难易程度。 5）一致性（Consistency）：指对同一现象或同类现象的表达一致程度。 6）完整性（Completeness）：指具有同一准确度和精度的数据在类型上和特定空间范围内是否完整的程度。 7）可得性（Accessibility）：指获取或使用数据的容易程度。 8）现势性（Timeliness）：指数据反映客观现象目前状况的程度。 2、空间数据质量内容 空间数据质量标准是生产、使用和评价空间数据的依据。数据质量是数据整体性能的综合体现。其主要内容如下： （1）微观部分 位置精度：指空间实体的坐标数据与实体真实位置的接近程度，常表现为空间三维坐标数据的精度。 属性精度：指空间实体的属性值与其真值相符的程度。它取决于地理数据的类型，常常与位置精度有关。 逻辑一致性：指地理数据关系上的可靠性，包括数据结构、数据内容，以及拓扑性质上的内在一致性。 分解力：数据分解使用能力。 （2）宏观部分 完整性：指地理数据在范围、内容及结构等方面满足所有要求的完整程度，包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。 时间精度：指时间的现势性。可以通过数据更新的时间和频度来体现。 数据档案：要求对空间数据的来源、数据内容及其处理过程等作出准确、全面和详尽的说明。 适用性：数据应用能力。 表达形式的合理性：指数据抽象、数据表达与实体的吻合性，包括空间特征、专题特征和时间特征表达的合理性等。 ： 来源于地面测量的数据中，含有控制测量和碎部测量误差。 其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。 碎部点误差除继承了控制点的误差外，还受自身的观测方法、观测精度和地界的人为判断，以及地物地貌的取舍等因素的影响。 原始观测误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。 地面测量数据中的误差可以表现为随机误差、系统误差或粗差。一般而言，粗差可采用可靠性理论探测剔除，系统误差可采用实验方法校正或建立系统误差模型处理，随机误差可采用随机模型，如最小二乘法平差处理。利用误差传播规律可求得点坐标的方差—协方差矩阵或误差椭圆（球）元素来表达点坐标数据的精度。 （2）地图数字化数据的误差 地图复制误差：地图复制误差的均方差为0.1～0.2毫米。 分色版套合误差：该项误差的均方差为0.17～0.30毫米。 绘图材料的变形误差：地图一般印刷于纸质载体上，随着温度和湿度的变化，纸的尺寸也会改变。 归化到同一比例尺所引起的误差：地图的比例尺是指真实的主比例尺，在将地图数字化或从地图量距时，必须利用适当的比例尺因子进行修正。 特征的定义：自然界的许多特征并无明确的界限。特征定义会引起特征位置的某些不确定性，但并非所有的特征都有此误差。 特征夸大误差：为了增强地图的易读性，有时需要夸大某些特征，因为它们在图上难以按其真实情况表示。 由于很难知道制图过程中各种误差间的关系以及图纸尺寸的不稳定性，因此，很难准确地评价原图固有误差。 ② 数字化误差 （3）遥感数据误差 遥感数据的误差积累过程可以分为：数据获取误差、数据预处理误差和人工判读误差等。 数据获取误差：遥感资料获取时存在着多种误