61---第三章空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制(已修改)
2025-03-04 22:48 本頁面
【正文】 地理信息系統(tǒng)原理GIS第三章 空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制167。31 概述 167。32 空 間 數(shù)據(jù)的地理參照系和控制基 礎 167。3 3 空 間 數(shù)據(jù)的分類 和 編碼 167。3 4 空間數(shù)據(jù)的采集 167。3 5 GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量 167。3 6 空間數(shù)據(jù)標準一、 GIS的數(shù)據(jù)源 二、空間數(shù)據(jù)采集的任務三、研究數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的和意義 一、地理空 間 的定 義二、地理空間的數(shù)學建構(gòu)三、地理參照系四、 GIS的地理基礎五、地 圖 投影一、空 間 數(shù)據(jù)的 組織二、地理數(shù)據(jù)的分層三、 分類與編碼一、輸入前準備二、 幾何數(shù)據(jù)的采集三、屬性數(shù)據(jù)采集四、屬性和幾何數(shù)據(jù)的連接五、空間數(shù)據(jù)的編輯和檢核一、 GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量的內(nèi)容二、 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價方法三、數(shù)字化誤差評價和質(zhì)量控制四、數(shù)據(jù)處理中的質(zhì)量評價地理信息系統(tǒng)原理GIS167。31 概述現(xiàn)實世界文字報告、遙感圖象等數(shù)字化儀 掃描儀 解析測圖儀 鍵盤 等編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、加注記等空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源 ?如何采集 ?質(zhì)量如何 ?地理信息系統(tǒng)原理GIS一、 GIS的數(shù)據(jù)源： 167。31 概述 地圖數(shù)據(jù) ，遙感數(shù)據(jù)， 文本數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù) 實測數(shù)據(jù)，多媒體數(shù)據(jù)，已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù) GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是指 GIS中空間數(shù)據(jù) (幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù) )的 可靠性 ，通常用空間數(shù)據(jù)的 誤差 來度量。 誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離。 研究 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對于 評定 GIS的算法 、 減少 GIS設計與開發(fā)的 盲目性 都具有重要意義。精度越高，代價越大。 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量對 保證 GIS產(chǎn)品的可靠性 有重要意義。 二、空間數(shù)據(jù)采集的任務三、研究 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的和意義 將現(xiàn)有的上述類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 GIS可以處理與接收 的數(shù)字形式，通常要經(jīng)過 驗證、修改、編輯 等處理。地理信息系統(tǒng)原理GIS167。32 空 間 數(shù)據(jù)的地理參照系和控制基 礎一、地理空 間 （ Geographic Space）的定 義 指物 質(zhì) 、能量、信息的存在形式在形 態(tài) 、 結(jié) 構(gòu) 過 程、功能關系上的分布方式和格局及其在 時間 上的延 續(xù) ，具體包括地球上大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和土壤圈交互作用的區(qū)域。地理空間具體被描述為： 1）絕對空間 :具有屬性描述的空間位置的集合， 一系列坐標值 組成。2） 相 對 空 間 :是具有空 間 屬性特征的 實 體的集合，由不同 實 體之 間 的空 間 關系 組 成。返回地理信息系統(tǒng)原理GIS二、地理空間的數(shù)學建構(gòu) 如何建立地球表面的幾何模型包括海洋底部、高山、高原在內(nèi)的固體地球表面，起伏不定，難 以用一個 簡潔 的數(shù)學式描述。167。32 地理參照系和控制基 礎最自然的面：相對抽象的面 ，即 大地水準面 地球表面 72%被海水覆蓋， 假設 一個當海水處于 完全靜止 的平衡狀態(tài)時從 海平面 延伸到 所有大陸下部 ，而與地球重力方向 處處正交 的一個 連續(xù)、閉合 的水準面?？捎?水準儀 完成地球自然表面上任一點的高程測量。但地球 的重力方向 處處不同 ，處處與重力方向垂直的大地水準面顯然 不可能 是一個十分規(guī)則的表面，且 不能用 簡單的數(shù)學公式來表達，因此，大地水準面 不能作為 測量成果的 計算面 。為了測量成果計算的需要，選用一個同大地體相近的、可以 用數(shù)學方法 來表達的 旋轉(zhuǎn)橢球 來代替地球 三軸橢球體 。橢球體模型abc返回地理信息系統(tǒng)原理GIS三、地理參照系經(jīng)緯度坐標系（地理坐標） 對 空間定位有利 ，但 難以 進行距離、方向、面積量算。笛卡兒平面坐標系 便于 量算和進一步的空間數(shù)據(jù)處理和分析。地圖投影167。32 地理參照系和控制基 礎橢球體模型返回地理信息系統(tǒng)原理GIS? 高程系統(tǒng)? 采用 不同的基準面 表示地面點的高低所產(chǎn)生的幾種不同的高程表示法，或者對水準測量數(shù)據(jù)采取不同的處理方法所產(chǎn)生的幾種高程表示法。有正高、正常高、力高和大地高程等系統(tǒng)。 高程基準面基本上有兩種：一是 大地水準面 ，它是正高和力高的基準面；二是 橢球面 ，它是大地高程的基準面。此外，為了克服正高不能精確計算的困難還采用正常高，以似大地水準面為基準面，它非常接近大地水準面。 地理信息系統(tǒng)原理GIS四、 GIS的地理基礎 控制基 礎各種 GIS的數(shù)據(jù)源、服 務 目的和各自特征可以不同， 但 均有 自身 統(tǒng) 一 的地理基 礎 。 167。32 地理參照系和控制基 礎 統(tǒng) 一的地 圖 投影系 統(tǒng) 的意義 ： 為 地理信息系 統(tǒng)選擇 和 設計 一種或幾種適用的地 圖 投影系統(tǒng) 和網(wǎng)格坐 標 系 統(tǒng) ， 為 各種地理信息的 輸 入、 輸 出及匹配 處理提供一個 統(tǒng) 一的定位框架，使各種來源的地理信息和數(shù)據(jù)能夠 具有共同的地理基 礎 ，并在 這 個基 礎 上反映出它 們 的地理位置和地理關系特征。 地理基礎 是地理信息 數(shù)據(jù)表示格式 與 規(guī)范的 重要 組成部分統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)統(tǒng)一的地理格網(wǎng)坐標系統(tǒng)（地理參照系）統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng)投影與坐標系 ： 每一種 投影都與 一個 坐標系統(tǒng) 相聯(lián)系 。坐標系統(tǒng)是一套說明某一物體地理坐標的 參數(shù) ，參數(shù)之一 為投影。投影關系著 如何 將圖形物體顯示于平面上，而坐標系統(tǒng)則顯示出地形地物所在的 相對位置 。地理基礎的內(nèi)容地理信息系統(tǒng)原理GIS五、地 圖 投影 GIS與地圖投影關系 167。32 地理參照系和控制基 礎地理基礎(地圖投影 )數(shù)據(jù)輸出（具有相應投影的地圖）數(shù)據(jù)獲?。ú煌队暗牡貓D） 數(shù)據(jù)標準化預處理（按某一參照系數(shù)字化）數(shù)據(jù)存儲（統(tǒng)一的坐標基礎）數(shù)據(jù)處理（投影轉(zhuǎn)換）數(shù)據(jù)應用（檢索查詢、覆蓋分析等）地理信息系統(tǒng)原理GIS GIS中地圖投影設計與配置的一般原則1） 所配置的投影系統(tǒng)應與相應比例尺的 國家基本圖 （基本比例尺地形圖，基本省區(qū)圖或國家大地圖集）投影系統(tǒng)一致。2） 系統(tǒng)一般只考慮至多采用兩種投影系統(tǒng)，一種應用于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸出、輸入，另一種服務于小比例尺。3） 所用投影以 等角投影 為宜。等角投影 在一定范圍內(nèi)，投影面上任何點上兩個微分線段組成的角度投影前后保持不變的一類投影。也叫正形投影。是角度和形狀保持正確的投影，也稱正形投影。等角投影的經(jīng)緯線正交，即成 90176。 ，圖上任意兩個方向的夾角與實地相對應的角度相等。等角投影的缺點是面積變形比其他投影大，只有在小面積內(nèi)可保持形狀和實際相似。用等角投影編制的地圖有航海圖、洋流圖等。 4） 所用投影 應 能與 網(wǎng)格坐 標 系 統(tǒng) 相適 應 ，即所采用的網(wǎng)格系 統(tǒng) （特 別 是一 級 網(wǎng)格）在投影 帶 中 應 保持完整 。 167。32 地理參照系和控制基 礎地理信息系統(tǒng)原理GIS我國 GIS常用的地圖投影配置采用與我國基本圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)：我國 常用的地圖投影的情況為： 1)、我國 基本比例尺地形圖 (1： 100萬、 1： 50萬、 1： 25萬、 1： 10萬、 1：5萬、 1： 、 1： 1萬、 1： 5000),除 1： 100萬 外 均采用高斯 — 克呂格投影為地理基礎；2)、我國 1： 100萬地形圖采用了 Lambert投影，其分幅原則與國際地理學會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。3)、我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)比例尺的地圖也多采用 Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的 Albers投影 (正軸等面積割圓錐投影 )； 4)、 Lambert投影中，地球表面上兩點間的最
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