第四讲空间数据的采集与处理..ppt

第4讲 空间数据的采集与处理 中山大学地理科学与规划学院 2009-3-8 内容 5.1 空间数据采集在GIS中的地位 5.2 空间数据采集的主要内容与任务 5.3 GIS的数据来源 5.4 空间数据采集 5.5 空间数据的编辑与处理 5.6 空间数据质量及其精度分析 4.1 空间数据采集在GIS中的地位 空间数据的采集是指将非数字化形式的各种信息通过某种方法数字化，并经过编辑处理，变成系统可以存储管理和分析的形式。空间数据的采集主要包括属性数据和图形数据的采集 对于属性数据的采集经常是通过键盘直接输入； 图形数据的采集实际上就是图形数字化的过程。 GIS的核心是地理数据库，建立gis的第一步就是对有关空间实体的几何数据和属性数据进行合理的组织，形成地理数据库，这个过程也就是gis的数据采集。 地理信息系统的价值及其功能在很大程度上取决于系统内所包含的地理空间数据的内容与质量 4.2 空间数据采集的主要内容与任务 主要内容 空间图形数据的采集 非空间属性数据的采集 空间数据和非空间数据的连接 主要任务 将现有的地图、外业观测成果、航空像片、遥感图片数据、文本资料等转换成GIS可以接受的数字形式 数据库入库之前进行验证、修改、编辑等处理，保证数据在内容和逻辑上的一致性 不同的数据来源要用到不同的设备和方法 数据的转换装载 数据处理：几何纠正、图幅拼接、拓扑生成等 4.3 GIS数据来源 数据源分类 图形图像数据： 地图 工程图 规划图 照片 航空与遥感影像等 文字数据： 调查报告 文件 统计数据 实验数据 野外调查的原始记录等 空间数据初步处理 1）已有电子数据 2）纸质地图 3）遥感数据 4）实地勘测数据 5）其他统计资料及文本数据 地图是重要的信息源。这不仅是因为地图的内容直观与丰富，而且是由于在地理信息系统诞生以前，地图是表示空间与非空间信息强有力的手段，从某种意义上说，一册完备的专题地图集是一个很好的人工操作地理信息系统。 遥感影像是地理信息系统中一个极其重要的数据源。它具有下列一些特点： ①能取得大面积、综合的信息； ②速度快； ③降低数据储存冗余和不连续性； ④能提供各类专题所需要的信息。 文字数据主要用来描述空间对象的属性，比如人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据 确定应用哪些类型的数据是由系统的功能所确定的。例如要建立一个土地的适宜性和承载力的信息系统，所需要的数据有地形、土壤类型、降雨、地下水位、运输条件等。 5.4 空间数据采集 GIS需要输入两方面的数据，即图形数据与属性数据。为此需进行三方面的工作，即图形数据的采集、属性数据的采集和图形数据与属性数据的连接。 （二）、手扶跟踪数字化仪输入 手扶跟踪数字化仪,根据其采集数据的方式分为机械式、超声波式和全电子式三种, 其中全电子式数字化仪精度最高，应用最广。按照其数字化版面的大小可分为A0、A1、A2、A3、A4 等。 数字化过程 把待数字化的图件固定在图形输入板上，首先用鼠标器输入图幅范围和至少四个控制点的坐标，随后即可输入图幅内各点、曲线的坐标。 通过数字化仪采集数据数据量小，数据处理的软件也比较完备，但由于数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化的精度与作业员的操作有很大关系，所以，目前很多单位在大批量数字化时，已不再采用它。 （三）、扫描仪输入 扫描仪简介 扫描仪是直接把图形(如地形图)和图象(如遥感影象、照片)扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储表示的设备。 按其所支持的颜色分类，可分为单色扫描仪和彩色扫描仪； 按所采用的固态器件又分为电荷耦合器件(CCD)扫描仪、MOS电路扫描仪、紧贴型扫描仪等； 按扫描宽度和操作方式分为大型扫描仪、台式扫描仪和手动式扫描仪。 扫描仪的分辨率是指在原稿的单位长度(英寸)上取样的点数，单位是dpi，常用的分辨率有300-1000 dpi之间。扫描图象的分辨率越高，所需的存储空间就越大。现在多数扫描仪都提供了可选择分辨率的功能。对于复杂图象，可选用较高的分辨率；对于较简单的图象，就选择较低的分辨率。 扫描过程 扫描时，必须先进行扫描参数的设置（具体扫描界面如图5-3所示），包括： a、扫描模式的设置，（分二值、灰度、彩色），对地形图的扫描一般采用二值扫描，或灰度扫描。对彩色航片或卫片采用彩色扫描，对黑白航片或卫片采用灰度扫描。 b、扫描分辨率的设置，根据扫描要求，对地形图的扫描一般采用300dpi或更高的分辨率。 c、针对一些特殊的需要，还可以调整亮度、对比度、色调、GAMMA曲线等。 d、设定扫描范围。 通过扫描获得的是栅格数据，数据量比较大。如一张地形图采用300dpi灰度扫描其数据量就有20兆左右。除此之外，扫描获得的数据还存在着噪声和中间色调像元的处理问题。 噪声是指不