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第四章 空间数据的处理 空间数据来源种类多，不同的数据来源输入方法不同，不论采用什么方法输入数据，都会有一些问题，如输入过程中出现意外的错误，输入数据与使用格式不一致，各种来源数据的比例尺、投影不统一，图幅间不匹配等。 因此必须对空间数据进行编辑，才能得到纯净，统一的数据文件，使存储的空间数据符合规范、标准的要求，满足使用和分析的需要， 空间数据的输入 矢量数据录入方式： 键盘录入 鼠标录入 使用鼠标录入，通常是将地图扫描后，作为底图显示在屏幕上，用鼠标参照底图进行采点。由于鼠标定位不如数字化仪精确，所以一般用于输入一些示意图。 手扶跟踪数字化仪输入 自动扫描数字化输入 解析测图仪空间数据输入 全球定位系统 已有数字空间数据的输入 手扶跟踪数字化（Manual Digitising） 使用数字化仪进行数字化叫做手扶跟踪数字化。数字化仪有一个内置的电子网，用来感知游标的位置。操作者只要将游标的十字丝对准测量点后点击游标的按钮即可将点的x，y坐标传送到与之相连的计算机。大尺寸的数字化仪的绝对精度通常可达0.001in 首先要确定需要数字化哪些信息。 其次，输入至少三个定位点（Tick Marks） 数字化仪采用的两种数字化方式 点方式是当录入人员按下游标(Puck)的按键时，向计算机发送一个点的坐标。 2.流方式（Stream Mode） 流方式录入能够加快线或多边形地物的录入速度，在录入过程中，当录入人员沿着曲线移动游标时，能够自动记录经过点的坐标。 目前大多数系统采取两种采样原则，即距离流方式（Distance Stream）和时间流方式（Time Stream）(如图) 时间流与距离流比较 采用时间流方式录入时，一个优点是当录入曲线比较平滑时，录入人员往往移动游标比较快，这样记录点的数目少；而曲线比较弯曲时，游标移动较慢，记录点的数目就多。 而采用距离流方式时，容易遗漏曲线拐点，从而使曲线形状失真。所以在保证曲线的形状方面，时间流方式要优于距离流方式。 在实际的录入过程中，可以根据不同的录入对象选择不同的录入方式。 例如：当录入地块图时，由于其边界多为直线，并且点的数据较少，可以采用点方式录入； 录入交通线时，因为要保证某些特征点位置的准确性，也可以使用点方式； 而等高线的录入由于数据量大，使用流方式可以加快录入速度。 ARCINFO提供命令帮助使用者进行数字化 ARCSNAP命令允许使用者指定距离，在该距离内的弧段将被“捕捉”到已有的弧段。 NODESNAP命令具有与ARCSNAP命令同样的功能，只不过它是把一个节点捕捉到已有的节点。 INTERSECTARCS命令可以计算弧段交叉点数量以及在交叉点上添加节点 弧段捕捉容差值使得一条弧段的末端被捕捉到另一条已有的弧段。左图示数字化弧段超延，因为超延部分小于弧段捕捉容差值，该数字化弧段的末端被捕捉到已有的弧段 节点捕捉容差值可使节点捕捉到一起，左图示数字化弧段未达到本应到达的终点。由于两节点间距小于节点捕捉容差值，该弧段的末端被捕捉到另一个节点。 相交弧段选项计算弧段相交点，并在相交点上添加节点，左图示相交处未添加节点的数字化弧段，右图示用相交弧段选项创建了节点 一、数据压缩 Douglas-Peucker算法 1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线称为曲线的弦； 2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB的距离d； 3）比较该距离与预先给定阈值ε的大小，如果小于ε，则将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕； 4）如果距离大于阈值，则用C将曲线分为两段AC和BC，并分别对两段曲线进行1-3步的处理。 5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成的折线，即可以作为曲线的近似。 很明显，该算法是一个递归算法。 2、垂距法 二、曲线光滑（拟合） 扫描矢量化及常用算法 扫描矢量化以及处理流程 由于手扶跟踪数字化需要大量的人工操作，使得它成为以数字为主体的应用项目瓶颈。扫描技术的出现无疑为空间数据录入提供了有力的工具。 在扫描后处理中，需要进行栅格转矢量的运算，一般称为扫描矢量化过程。 扫描矢量化以及处理流程 图像拼接/裁剪 以两相邻地图图像的部分重叠区为基础，把它们合成为一幅整图的过程叫做图像拼接，分上下拼接和左右拼接。 以左右拼接为例，取左图右边缘一个矩形区域A，取右图左边缘一个矩形区域B，如果A和B有一定的重叠区，可以利用计算机实现自动的匹配，其拼接算法如下: 1）由A中右侧边缘从右至左依次取若干个列L1（0），L1（1），…，L1（n），以各列内像素灰度的长度序列为特征向量，分别求出以上各列的特征向量V1（0），V1（1），