第三章 空间数据的采集和质量控制

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-1概述 §3-2 空间数据的地理 参照系和控制基础 §3-3 空间数据的分类 和编码 §3-4 空间数据的采集 §3-5 GIS的数据质量

§3-6 空间数据标准

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-1 概述数据源?文字报告、 遥感图象 等 现实世界

如何采集?

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

质量如何?空间数据库

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-1 概述一、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、空间数据采集的任务 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。

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-1 概述三、研究GIS数据质量的目的和意义 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。GIS数据质量对保证GIS产品的可靠性有重要意义。

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-2 空间数据的地理参照系和控制基础 一、地理空间(Geographic Space)的定义 指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分 布方式和格局及其在时间上的延续，包括地球上大气圈、水圈、生物 圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。 地理空间具体被描述为： 1)绝对空间，具有属性描述的空间位置的集合，一系列坐标值组成。 2)相对空间，是具有空间属性特征的实体的集合，由不同实体之间的 空间关系组成。

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-2 地理参照系和控制基础二、地理空间的数学建构---如何建立地球表面的几何模型 1、最自然的面：包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面，难以用一个 简洁的数学式描述。

2、相对抽象的面，即大地水准面假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时从海平面延伸到所有大陆下部，而与 地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。 与重力方向垂直的大地水准面不可能是一个十分规则的表面，且不能用简单的数 学公式来表达，大地水准面不能作为测量成果的计算面。

第三章 空间数据的采集和质量控制 二、地理空间的数学建构(续)3、椭球体模型

§3-2 地理参照系和控制基础

为了测量成果计算的需要，选用一个同大地体相近的、可以用数学 方法来表达的旋转椭球来代替地球---三轴椭球体。

c

b

a

第三章 空间数据的采

集和质量控制§3-2 地理参照系和控制基础 三、地理参照系 1、经纬度坐标系(地理坐标) 对空间定位有利，但难以进行距离、方向、面积量算。 2、笛卡儿平面坐标系

便于量算和进一步的空间数据处理和分析。3、高程系统 描述空间点在垂直高度上的特性--高程——由高程基准面起算的 地面点的高度。“1956年黄海高程系”

(图)

“1985年国家高程基准”

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-2 地理参照系和控制基础 三 、 地 理 参 照 系 续

( )椭 球 体 模 型 地 图 投 影

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-2 地理参照系和控制基础 四、GIS的地理基础--控制基础 各种GIS的数据源、服务目的和各自特征可以不同，但均有自身统一的地 理基础。

1、地理基础的内容地理基础是地理信息数据表示格式与规范的重要组成部分统一的地图投影系统 统一的地理格网坐标系统(地理参照系) 统一的地理编码系统

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-2 地理参照系和控制基础

四、GIS的地理基础--控制基础(续)2、投影与坐标系： 每一种投影都与一个坐标系统相联系。 投影关系着如何将图形物体显示于平面上，

坐标系统显示出地形地物所在的相对位置。 3、统一的地图投影系统的意义：1)为地理信息的输入、输出及匹配处理提供一个统一的定位框架 2)使各种来源的地理信息和数据能够具有共同的地理基础

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-2 地理参照系和控制基础

五、地图投影1、GIS与地图投影关系数据获取 (不同投影的地图) 数据标准化预处理 (按某一参照系数字化)

数据输出 (具有相应投影的地图)

地理基础 (地图投影)

数据存储 (统一的坐标基础)

数据应用 (检索查询、覆盖分析等)

数据处理 (投影转换)

第三章 空间数据的采集和质量控制 五、地图投影 (续1)2、GIS中地图投影设计与配置的一般原则

§3-2 地理参照系和控制基础

1)与相应比例尺的国家基本图投影系统一致。 2)系统一般只考虑至多采用两种投影系统，一种应用于大比例尺的数据 处理与输出、输入，另一种服务于小比例尺。 3)所用投影以等角投影为宜。 4)所用投影应能与网格坐标系统相适应，即所采用的网格系统在投影带 中应保持完整。

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-2 地理参照系和控制基础 五、地图投影 (续2) 3、我国GIS常用的地图投影配置1)、我国基本比例尺地形图(1:100万到1:5000),除1:100万外均采用高斯—克 吕格投影为地理基础；

2)、我国1:100万地形图采用了Lambert投影，其分幅原则与国际地理学会规定的全球统

一使用的国际百万分之一地图投影保持一致。 3)、我国大部分省区图以及大多数这一比例尺的地图也多采用Lambert投影和属于 同一投影系统的Albers投影(正轴等面积割圆锥投影); 4)、Lambert投影中，地球表面上两点间的最短距离(即大圆航线)表现为近于直线。

第三章 空间数据的采集和质量控制§3-3 空间数据的分类和编码 GIS应用

一、空间数据的组织大范围 地理区域

经纬度分块

矩形分块 区域分块

合理组织面向对 象组织

分层

空间数据库

第三章 空间数据的采集和质量控制 §3-3 空间数据的分类和编码

二、地理数据的分层空间数据可按某种属性特征形成一个数据层，称为图层(Coverage)。

1、空间数据分层方法：1)专题分层 每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。 2)时间序列分层 即把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。 3)地面垂直高度分层 把不同高度的数据作为一个数据层。 专题分层

Z 时间序列

第三章 空间数据的采集和质量控制

§3-3 空间数据的分类和编码

2、空间数据分层的目的

便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。 1)管理简单 2)可加快查询速度 3)增加了图形显示的灵活性 4)对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。

第三章 空间数据的采集和质量控制

§3-3 空间数据的分类和编码

三、空间数据的分类与编码

分类、编码

点、线、面 特征码、坐标信息世界

第三章 空间数据的采集和质量控制三、空间数据的分类与编码(续1)

§3-3 空间数据的分类和编码

1、属性数据编码在属性数据中，有一部分是与几何数据的表示密切有关的。 在GIS中，把这部分属性数据用编码的形式表示，与几何数据一起管理。

编码：是指确定属性数据的代码的方法和过程。代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号，是计 算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。 编码的直接产物就是代码，而分类分级则是编码的基础。

第三章 空间数据的采集和质量控制三、空间数据的分类与编码(续2)

§3-3 空间数据的分类和编码

2、分类编码的原则

分类是将具有共同的属性或特征的事物或现象归并在一起，而把不同属 性或特征的事物或现象分开的过程。 分类的基本原则是： 科学性、系统性、可扩性、实用性、兼容性、 稳定性、不受比例尺限制、灵活性 

第三章 空间数据的采集和质量控制三、空间数据的分类与编码(续3) 3、分类码和标识码 1)分类码：

§3-3 空间数据的分类和编码

直接利用分类信息的结果制定的代码，用于标识不同类别 信息的数据。(示例)

2)

标识码：在分类的基础上对某一类数据中各个实体进行标识。标识码 通常由定位分区和各要素实体代码两个码段组成。 (示例)

资料来源于张超主编的《地理信息系统实习教程》所配光盘