第6章 空间数据获取与处理.ppt

地 理 信 息 系 统 第六章 空间数据的获取与处理 第一节 地图数字化 第二节 空间数据录入后的处理 一、输入数据步骤： 1、选择数据源、确定数据的表现形式 2、确定数据有关技术指标 3、选择数据获取的软件平台 4、数据采集 5、数据编辑 6、数据拼接 7、数据入库 8、数据动态更新与维护 1. 选择数据源： 数据源：指建立GIS数据库所需的各种类型的数据的来源。 空间数据源种类： 地图、遥感影像数据、统计数据、实测数据、数字数据、各类文字报告和立法文件。 地图 各种类型的地图是GIS最主要的数据源.因为地图是地理数据的传统描述形式，是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示，内容丰富，图上实体间的空间关系直观，而且实体的类别或属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。我国大多数的GIS系统其图形数据大部分都来自地图。 遥感影象数据 遥感影象是GIS中一个极其重要的信息源。 通过遥感影象可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息，航天遥感影象还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。但是因为每种遥感影象都有其自身的成像规律、变形规律，所以对其的应用要注意影象的纠正、影象的分辨率、影象的解译特征等方面的问题。 统计数据 国民经济的各种统计数据常常也是GIS的数据源。如人口数量、人口构成、国民生产总值等等。 实测数据 各种实测数据特别是一些GPS点位数据、地籍测量数据常常是GIS 的一个很准确和很现势的资料 数字数据 目前，随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立，直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为GIS信息源不可缺少的一部分。但对数字数据的采用需注意数据格式的转换和数据精度、可信度的问题。 文字报告和立法文件 目前，随着各种专题图件的制作和各种GIS系统的建立，直接获取数字图形数据和属性数据的可能性越来越大。数字数据也成为GIS信息源不可缺少的一部分。但对数字数据的采用需注意数据格式的转换和数据精度、可信度的问题。 2、确定数据表现形式 (1) 栅格数据 (2) 矢量数据 (3) 文本数据 3、确定数据有关技术指标 编写元数据文件 确定数据分类与编码体系 编写数据字典 数据分层及拓扑 数据属性项设计 4、选择数据获取的软件平台 ArcInfo（ArcGIS） MapInfo Arcview SupperMap AutoCAD Map …… 5、数据采集 扫描栅格地图 在MapInfo中加入栅格数据 建立地图投影 栅格数据定向 依据数据字典建立相应的图层 依据数据字典建立各图层的属性项 图形数字化 属性录入、赋值 6、数据编辑 图形编辑 属性编辑 拓扑编辑 7、数据拼接 图形接边 属性接边 拓扑接边 二、地图数字化方法： 曲线离散化算法 在数字化过程中，需要对曲线进行采样简化，即在曲线上取有限个点，将其变为折线，并且能够在一定程度上保持原有的形状。 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。 （3）扫描矢量化 图像细化预处理二值图像平滑 去除毛刺噪声 按点阵格式扫描图像上每一像素，只要图像相应区域与图中的模板（包括其三次90度旋转所形成的模板）匹配，则判定为毛刺，对应于模板中心的像素数值变为0。根据需要可进行多次这种匹配运算。 去除孔洞及凹陷噪声 只要图像对应区域与该模板（包括其三次90度旋转）匹配，则区域中心点数值变为1。 图像细化（Thinning） 线细化，就是不断去除曲线上不影响连通性的轮廓像素的过程，对细化的一般要求是： 保证细化后曲线的连通性 细化结果是原曲线的中心线 保留细线端点 对于二值栅格图像中每个像素点p，以及该像素直接相邻的8个像素点,令： 1）N(p)为p的邻点的数值的和； 2）图像像素联接数T(p)，如果旋转着看像素周围的点，T(p)就是p周围8个点从0变成1的次数，它反映了像素邻点的联接的块数。 3）pW，pE，pS，pN分别指像素左侧、右侧、下边、上边邻点的数值。 算法步骤如下[Zhang-Suen，1984]： 1：对于栅格图像中的每个点p，进行如下操作：如果2?N(p)?6并且T(p)=1