一,空间数据的获取方法有哪些以及获取过程中的误差来源、分类,及空间数据质量包括哪
些方面及不确定性的来源、处理方法,列举一些常见的地图数据质量问题,用简图表示
空间数据获取的主要方法:
1, 野外数据采集;主要手段有:1平板测量 2全站仪测量 3 GPS测量
2, 地图数字化,主要包括两种方式:1数字化仪的手扶跟踪数字化 2地图扫描矢量化 3, 空间数据转换 其内容包括:空间定位信息,属性数据,空间关系等。 4, 摄影测量,包括1航空摄影测量 2地面摄影测量 5, 遥感图像处理等。
获取过程中的误差来源: 1、数据搜集。
1、野外测量数据误差;1仪器误差 2操作误差 3记录误差 4环境因素等造成的空间数据的位置误差
2、地图数据误差;1 地图固有误差2 材料变形产生的误差 3图像数字化误差。
3、遥感数据误差;1 遥感仪器的观测过程,如辐射误差、几何误差2遥感图像处理和解译过程。
2、数据输入.;数字化误差、不同系统格式转换误差。 3、数据存储;数值精度不够、空间精度不够。
4、数据处理;分类间隔不合理、多层数据叠合引起的误差传播。
5、数据输出;输出设备不精确引起的误差、输出的媒介不稳定造成的误差。 6、数据使用;对数据所包含的信息的误差、对数据信息使用不当。
空间数据误差的类型有:
1 几何误差2 属性误差 3时间误差 4逻辑误差。
空间数据质量或不确定性问题的来源:
1、 从空间数据的形式表达到空间数据的生成2、从空间数据的处理到空间数据的应用 具体有:
1、空间现象自身存在的不稳定性,包括空间特征和过程在空间、专题和时间上的不确定性。 2、空间现象的表达,数据采集中的测量方法以及测量精度的选择等受到人类自身认识和表达的影响,这对数据的生成会产生误差。
3、空间数据处理中的误差,包括:1 投影变换2地图数字化和扫描后的矢量处理3数据格式转换4数据抽象5建立拓扑关系6与主控数据层的匹配7数据叠加操作和更新8数据集成处理9数据的可视化表达10数据处理过程中误差的传递和扩散。 4、空间数据使用中的误差,主要包括两个方面:对数据的解释过程、缺少文档。
空间数据误差或不确定性的处理(控制)方法: 数据质量的控制是个复杂的过程,要控制数据质量应从数据质量的产生和扩散的所有过程和环节入手,分别用一定的方法减少误差。
常见的控制方法有:1传统的收工方法,主要是将数字化数据与数据源进行比较。2元数据方法,数据及中包含了大量的有关数据质量的信息,通过它可以检查数据质量。3地理相关法,用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量。
其它基本的控制方法:1尽可能使用可靠的数据源2做好数据的预先处理3提高数字化操作人员的素质4选用精度高的数字化设备5数据精度检查6做好人工逐一比较检查。
数据质量包括哪些方面:
1、 准确性,即一个记录值与它的真实值之间的接近程度。 2、 精度,即对现象描述的详细程度。
3、 空间分辨率,是两个可测量数值之间最小的可辨识的差异。 4、 比例尺,是地图上一个记录的距离和它的真实距离之间的比例。 5、 误差,即一个记录的测量和和它的事实之间的差异。
6、 不确定性,包括空间位置的不确定性,属性不确定性和数据不完整性等。
常见的地图数据质量问题及见图表示: 1、 地图固有误差,是指用于数字化的地图本身所带有的误差,如控制点误差、投影误差等。 2、 材料变形产生的误差,这类误差是由图纸的大小受湿度和温度的变化的影响而产生的。 3、 图像数字化误差,主要有跟踪数字化仪和扫描矢量化两种。影响前者的数据质量因素主
要有:数字化要素对象、数字化操作人员、数字化仪和数字化操作,影响后者数据质量的因素有:原图质量、扫描精度、扫描分辨率、配准精度和校准精度等。
在数字化后的地图上错误的具体表现有:1伪节点。2悬挂节点包括:多边形不封闭、节点不重合、不及和过头。3碎屑多边形或条带多边形。4不正规多边形。如图:
二、空间数据的基本特征与性质,并结合具体应用或实例进行说明。
空间数据一般具有三个基本特征:
1、 属性特征,表示实际现象或特征,例如变量、级别、数量特征和名称等。
2、 空间特征,表示空间现象所处的地理位置,又称几何特征或定为特征,一般以坐标数据
表示,如笛卡尔坐标系等。
3、 时间特征,指现象或物体随时间的变化,其变化周期有超短期的、短期的、中期的、长
期的等。
空间数据除了具有一般数据的特征之外,还具有一些区别于其他数据的特性。主要有: 1、 空间性,空间型数据描述了空间物体的位置、形态以及空间拓扑关系,是区别于其他数
据的标志特征。例如:描述一条河流,一般数据侧重于河流的流域面积、水流量、枯水期等,而空间数据侧重于和流动位置、长度、发源地以及河流与流域内城市间的距离、方位等空间信息。
2、 抽象性,空间数据描述的是现实世界中的地物和地貌特征,非常的复杂,必须经过抽象
性以及人为的取舍数据。抽象性可以使数据产生多语义,如河流既可以被抽象为水系要素,也可以被抽象为行政边界,如省界、县界等。
3、 多尺度与多态性,不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度,同一地物在不同的
情况下,就会有形态差异。Gis会根据系统的需要采用不同的尺度进行表达,这样就造成了地理空间的多尺度与多态性。
4、 时空性,由于现实世界中的物体都有很强的时空特征,所以描述现实世界物体的地理数
据也具有很强的时空特性。
三、简述当前的空间数据类型有哪些,并进行简要描述和比较分析。 空间数据按照其特征可以分为三种类型:
1、 空间特征数据,记录的是空间实体的位置、形状和大小等几何特征,以及与相邻物体的
拓扑关系。这是地理信息系统区别于其他数据库管理系统的标志。
2、 专题属性特征数据,描述地理实体所具有的各种性质,如地形的坡度、坡向、某地的年
降雨量、土地酸碱类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。
3、 时间特征数据,时间属性是指地理实体的时间变化或数据采集的时间等,空间数据总是
在某一特定的时间内采集的到或计算产生的。
按照空间数据的组织方法可以分为:
1、矢量数据结构,在矢量模型中,现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达,与它们在地图上表示相似,每一个实体的位置是用他们在坐标参考系统中的空间坐标定义。 2、栅格数据结构,在栅格模型中,空间被规则的划分为栅格,地理实体的位置和状态使用它们占据的栅格的行、列来定义的,每个栅格的大小代表了定义的空间分辨率。
两者的比较分析:
矢量结构的优点:1数据结构紧凑、冗余度低2有利于网络和检索分析3图形显示质量好精度高。缺点:1数据结构复杂2多边形叠加分析及邻域搜索比较困难。 栅格结构的优点:1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强4易于与遥感结合及信息共享。缺点:1数据量大2投影转换比较复杂 或
1、 栅格结构“属性明显、位置隐含”,而矢量结构“位置明显、属性隐含”。
2、 栅格数据操作总的来说比较容易实现,尤其是作为斑块图件的表示更易于为人们接受,
而矢量数据操作则比较复杂,许多操作如两张图的覆盖操作用矢量结构实现十分困难。 3、 矢量结构表达线状地物是比较直观的,而面状地物则是通过对边界的描述表达。 4、 栅格结构易于与遥感相结合且易于信息共享。
5、 对于这两种结构,数据精度和数据量都是一对矛盾,要提高精度,栅格结构需要更多的
栅格单元,而矢量结构需要记录更多的线段结点。
四、简述地理信息系统中属性数据的类型以及它们的区分方法。
属性数据分为定性和定量两种,前者包括名称、类型、特性等,后者包括数量和等级等。数据的测量尺度其本质是对属性数据而言的,可以分为四个层次:
1、 命名量,命名式的测量尺度也称为类型测量尺度,只对待定现象进行标识,赋予一定的
数值或符号而不进行定量描述。
2、 次序量,线性坐标上不按值的大小,而是按顺序排列的数。次序量尺度是基于对现象进
行排序来标识的,不同次序之间的间隔大小可以不同。
3、 间隔量,不参照某个固定点,而是按间隔表示相对位置的数。按间隔量测的值相互之间
可以比较大小,并且他们之间的差值是有意义的。
4、 比率量,比测量尺度的测量值指那些有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据,比例
测量尺度与使用的测量单位无关。
区分方法:
1、 命名量,定性而非定量,不能进行任何算术运算,其逻辑运算只有等于或不等于。 2、 序数值相互之间可以比较大小,但不能进行加减、乘除等算术运算,对次序之间的逻辑
运算除了等于与不等于之外,还可以比较它们的大小,即大于或小于。
3、 间隔测量尺度与比例测量尺度相似,但是间隔尺度的测量值无真的零值,比例数据和间
隔数据可用加、减、乘除等运算,而且可以求算术平均值。 4、 比率测量尺度支持多种算术操作,如加、减、乘、除等。
5、 比例数据或间隔数据可以比较容易的被转变成次序或命名数据,而命名数据很难被转化
成次序、间隔数据或比例数据。
五、是列出空间数据编辑过程中一些常见的错误类型,并简要描述它们,及叙述相应的处理
方法。
常见的错误类型主要有:
1、 伪节点,伪节点使一条完整的线变成两段,造成为节点的原因常常是没有一次录入完毕
一条线。
2、 悬挂节点、如果一个节点只与一条线相连接,那么该节点称为悬挂节点。悬挂节点有多
边形不封闭、不及和过头、节点不重合等几种情形。
3、 碎屑多边形或条带多边形,碎屑多边形一般是由于重复录入引起的,由于前后两次录入
同一条线的位置不可能完全一致,造成了碎屑多边形。另外,由于不同比例尺的地图进行数据更新,也可能产生碎屑多边形。
4、 不正规多边形,是由于输入线时,点的次序倒置或者位置不准确引起的,在拓扑生成时
也会产生碎屑多边形。 处理方法:
1、 一些错误,如悬挂节点,可以在编辑的同时,有软件自动修改,通常的实现办法是设置
一个捕获距离,当节点之间或节点与线之间的距离小于此数值后,即自动连接。 2、 其他的错误需要进行手工编辑修改。 错误类型如图所示:
六、在接边处理时,接边原则包括那些,用图形分别表示接边原则和处理结果。 接边原则
几种常用的地图接边方法
相关推荐: