第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入

第四章

地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、地圖數(shù)據(jù)一、GIS數(shù)據(jù)來源第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、遙感數(shù)據(jù)一、GIS數(shù)據(jù)來源中國遙感衛(wèi)星鑲嵌圖3、測量數(shù)據(jù)一、GIS數(shù)據(jù)來源第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入4、統(tǒng)計資料一、GIS數(shù)據(jù)來源第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入5、文字報告一、GIS數(shù)據(jù)來源6、多媒體數(shù)據(jù)一、GIS數(shù)據(jù)來源第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地球橢球體1）最自然的面：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(xué)式描述。2）相對抽象的面——大地水準面：

地球表面72%被海水覆蓋，假設(shè)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?？捎盟疁蕛x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(xué)公式來表達，因此，大地水準面不能作為測量成果的計算面。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地球橢球體3）參考橢球：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(xué)方法來表達的旋轉(zhuǎn)橢球來代替地球---三軸橢球體：赤道長半徑，赤道短半徑，極軸半徑。abc凡與局部地區(qū)（一個或幾個國家）的大地水準面符合得最好的旋轉(zhuǎn)橢球，稱為“參考橢球”。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地球橢球體地球表面水準面大地水準面重力鉛垂線地球橢球體第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地球橢球體A）地球橢球的形狀和大小常用長半徑a（赤道半徑），短半徑b（極軸半徑），扁率α，第一偏心率e，第二偏心率e’表示，這些數(shù)據(jù)又稱為橢球元素。B）由于采用不同的資料計算，各國使用的橢球體的元素是不同的。我國1952年以前采用海福特橢球，從1953年起，改用克拉索夫斯基橢球，1978年開始采用國際大地測量協(xié)會所推薦的“1975年國際橢球”，并以此建立了我國新的、獨立的大地坐標系。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地理坐標系

也可稱為真實世界的坐標系，是用于確定地物在地球上位置的坐標系。最常用的地理坐標系是經(jīng)緯度坐標系，這個坐標系可以確定地球上任何一點的位置，對空間定位有利，但難以進行距離、方向、面積量算（因為度不是標準的長度單位)。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地理坐標系經(jīng)緯度的測定方法主要有兩種，即天文測量和大地測量。a）以大地水準面和鉛垂線為依據(jù)，用天文測量的方法，可獲得地面點的天文經(jīng)緯度。測有天文經(jīng)緯度坐標（λ,φ)的地面點，稱為天文點。b）以旋轉(zhuǎn)橢球和法線為基準，用大地測量的方法，根據(jù)大地原點和大地基準數(shù)據(jù)，由大地控制網(wǎng)逐點推算各控制點的坐標（L，B），稱為大地經(jīng)緯度。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念中國大地坐標系世界各國分別設(shè)立了各自的坐標原點，建立了不同的坐標系。A）1954年北京坐標系：從前蘇聯(lián)1942年坐標系聯(lián)測并經(jīng)過平差計算而引伸到我國。該坐標系的原點在前蘇聯(lián)西部的普爾科沃。該坐標系的橢球面與我國大地水準面不能很好地符合，產(chǎn)生的誤差較大，不能滿足我國空間技術(shù)、國防尖端技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)的要求。B）1980國家大地坐標系：78年4月召開“全國天文大地網(wǎng)平差會議”建立80年西安坐標系，其原點在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，簡稱西安原點。橢球體參數(shù)為75年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第16界大會的推薦值。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念中國大地坐標系注意：不同國家由于采用的參考橢球及定位方法不同，因此同一地面點在不同坐標系中大地坐標值也不相同。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念平面坐標系將橢球面上的點通過投影的方法投影到平面上時，通常使用平面坐標系。平面坐標系分為平面極坐標系和平面直角坐標系。a）平面極坐標系采用極坐標法，即用某點至極點的距離和方向來表示該點的位置的方法來表示地面點的坐標。主要用于地圖投影理論的研究。b）平面直角坐標系采用直角坐標（笛卡爾坐標）來確定地面點的平面位置?？梢酝ㄟ^投影將地理坐標轉(zhuǎn)換成平面坐標。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念高程系高程是指由高程基準面起算的地面點的高度。高程基準面是根據(jù)多年觀測的平均海水面來確定的。也就是說，高程（也稱為海拔高程、絕對高程）是指地面點至平均海水平面的垂直高度。任意水準面大地水準面H′AHA重力鉛垂線AH′BHBhAB由于各處重力不同，水準面位置不同，不同地點的驗潮站所得的平均海水面之間存在著差異，所以，選用不同的基準面就有不同的高程系統(tǒng)。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念高程系地面點之間的高程只差，稱為相對高程，簡稱高差。一個國家一般只能采用一個平均海水面作為統(tǒng)一的高程基準面。a）1956年黃海高程系：以青島驗潮站1950年至1956年測定的黃海平均海水面，作為我國統(tǒng)一高程基準面，凡由該基準面起算的高程，統(tǒng)稱為“1956年黃海高程系”。b）1985年國家高程基準：由于觀測數(shù)據(jù)的積累，黃海平均海水面發(fā)生了微小的變化，國家決定啟用新的高程系，并命名為“1985年國家高程基準”。該系統(tǒng)是采用青島驗潮站1952年至1979年潮汐觀測計算的平均海水面。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念水準原點1985國家高程基準，72.2604米黃海海面1952-1979年平均海水面為0米1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念大地控制網(wǎng)在廣闊的區(qū)域上進行測量和制圖，不可能獨家一次完成，必須要由許多單位分期分批完成，為了保證測量成果的精度符合國家的統(tǒng)一要求，首先必須在全國范圍內(nèi)選取若干具有控制意義的點，然后精確測定其平面位置和高程，構(gòu)成統(tǒng)一的大地控制網(wǎng)。大地控制網(wǎng)由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化第二章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）相關(guān)概念大地控制網(wǎng)1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化第二章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）相關(guān)概念大地控制網(wǎng)1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影將地球橢球面上的點映射到平面上來的方法，稱為地圖投影。實質(zhì)：建立地球橢球面上經(jīng)緯線網(wǎng)和平面上相應(yīng)經(jīng)緯線網(wǎng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也就是建立地球表面上的點（λ，φ）和平面上的點（x，y）之間的函數(shù)關(guān)系，用數(shù)字式表達這種關(guān)系就是：

x，y為平面坐標，

λ，φ為地理坐標),(),(21jljlfyfx==第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影1）投影變形將不可展的地球橢球面展開成平面，并且不能有斷裂，則圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，故投影變形是不可避免的。長度變形面積變形角度變形第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影2）地圖投影的分類a.按變形分等角投影微分圖形投影后保持相似，投影前后角度不變等面積投影某一微分面積投影前后保持相等等距離投影沿某一方向上投影長度比等于1

——沿經(jīng)線上等距離投影

——沿緯線上等距離投影任意投影角度、面積、長度均變形第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影2）地圖投影的分類b.按投影面與地球表面相關(guān)位置分類第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影2）地圖投影的分類c.按投影經(jīng)緯網(wǎng)線的形狀分類相應(yīng)于圖中類別投影名稱經(jīng)緯線形狀限定特征經(jīng)線緯線C（右）圓錐直線束同心圓弧經(jīng)線間隔相等，交于緯線圓心C（右）方位直線束同心圓弧同上，且經(jīng)線夾角等于經(jīng)差C（左）圓柱平行直線平等直線經(jīng)緯線正交B2（右）偽圓錐對稱曲線同心圓弧

B2（右）偽方位對稱曲線同心圓

B2（左）偽圓柱對稱曲線平行直線

A（右）多圓錐對稱曲線同軸圓弧

第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影3）地圖投影與GIS的關(guān)系數(shù)據(jù)輸出（具有相應(yīng)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(yù)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(chǔ)）數(shù)據(jù)處理（投影轉(zhuǎn)換）數(shù)據(jù)應(yīng)用（檢索查詢、覆蓋分析等）

地理基礎(chǔ)(地圖投影)第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影4）我國GIS常用的地圖投影配置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、1：2.5、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(chǔ)。②我國1：100萬地形圖采用了Lambert投影（正軸等角割圓錐投影），其分幅原則與國際地理學(xué)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)這一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短距離(即大圓航線)表現(xiàn)為近于直線，這有利于地理信息系統(tǒng)中空間分析量度的正確實施。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影5）高斯-克呂格投影（等角橫切圓柱投影）將一橢圓柱橫切于地球橢球體上，該橢圓柱面與橢球體表面的切線為一經(jīng)線，投影中將其稱為中央經(jīng)線，然后根據(jù)一定的約束條件即投影條件，將中央經(jīng)線兩側(cè)規(guī)定范圍內(nèi)的經(jīng)緯線交點投影到橢圓柱面上，從而得到各點高斯投影。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影5）高斯-克呂格投影（等角橫切圓柱投影）三個基本條件：中央經(jīng)線和赤道投影后為互相垂直的直線，且為投影的對稱軸；

投影具有等角性質(zhì)；

中央經(jīng)線上沒有長度變形。三個特點：

中央經(jīng)線上無變形；

同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠，變形越大；

同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影6）正軸等角圓錐投影假想圓錐軸和地球橢球體旋轉(zhuǎn)軸重合并套在橢球體上，圓錐面與地球橢球面相割，將經(jīng)緯網(wǎng)投影于圓錐面上展開而成。其經(jīng)線表現(xiàn)為輻射的直線束，緯線投影成同心圓弧。圓錐面與橢球面相割的兩條緯線圈，稱之為標準緯線。采用雙標準緯線的相割較之采用單標準緯線的相切，其投影變形小而均勻。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）相關(guān)概念地圖投影6）正軸等角圓錐投影投影變形分布規(guī)律：（1）角度沒有變形，即投影前后對應(yīng)的微分面積保持圖形相似；（2）等變形線和緯線一致，同一條緯線上的變形處處相等；（3）兩條標準緯線上沒有任何變形；（4）在同一經(jīng)線上，兩標準緯線外側(cè)為正變形（長度比大于1），而兩標準緯線之間為負變形（長度比小于1）。因此，變形比較均勻，絕對值也比較?。唬?）同一緯線上等經(jīng)線差的線段長度相等，兩條緯線間的經(jīng)線線段長度處處相等。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）實質(zhì)主要包括：

統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)

統(tǒng)一的地理坐標系統(tǒng)

統(tǒng)一的地理編碼系統(tǒng)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(chǔ)，并在這個基礎(chǔ)上反映出它們的地理位置和地理關(guān)系特征。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）屬性數(shù)據(jù)編碼

在屬性數(shù)據(jù)中，有一部分是與幾何數(shù)據(jù)的表示密切有關(guān)的。例如，道路的等級、類型等，決定著道路符號的形狀、色彩、尺寸等。在GIS中，通常把這部分屬性數(shù)據(jù)用編碼的形式表示，并與幾何數(shù)據(jù)一起管理起來。

編碼：是指確定屬性數(shù)據(jù)的代碼的方法和過程。

代碼：是一個或一組有序的易于被計算機或人識別與處理的符號，是計算機鑒別和查找信息的主要依據(jù)和手段。

編碼的直接產(chǎn)物就是代碼，而分類分級則是編碼的基礎(chǔ)。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）分類編碼的原則

分類是將具有共同的屬性或特征的事物或現(xiàn)象歸并在一起，而把不同屬性或特征的事物或現(xiàn)象分開的過程。

分類是人類思維所固有的一種活動，是認識事物的一種方法。

分類的基本原則是：a、科學(xué)性：以適合現(xiàn)代計算機和數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用和管理為目標，按基礎(chǔ)地理信息的要素特征或?qū)傩赃M行科學(xué)分類，形成系統(tǒng)的分類體系。選擇事物或現(xiàn)象最穩(wěn)定的屬性和特征作為分類的依據(jù)，能再較長時間內(nèi)不發(fā)生變更。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）分類編碼的原則分類的基本原則是：b、系統(tǒng)性：形成一個分類體系，低級的類應(yīng)能歸并到高級的類中；同一要素在1:500至1:1000000比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中有一致的分類和唯一的代碼。c、完整性和可擴性：既反映要素的屬性，又反映要素間的相互關(guān)系，具有完整性；此外，還應(yīng)能容納新增加的事物和現(xiàn)象，而不至于打亂已建立的分類系統(tǒng)。d、實用性：應(yīng)考慮對信息分類所依據(jù)的屬性或特征的獲取方式和獲取能力，分類名稱盡量沿用習(xí)慣名稱，不致發(fā)生概念混淆。代碼盡量簡短，便于記憶。e、兼容性：應(yīng)與有關(guān)的標準協(xié)調(diào)一致。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）分類編碼的原則第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入此外，還應(yīng)遵循以下原則：1）遵循已有的國家標準，以利于全國范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)共享。2）遵循國務(wù)院有關(guān)部委以及軍隊正在使用的數(shù)據(jù)標準。3）遵循各領(lǐng)域中普遍使用和認同的數(shù)據(jù)標準。4）當各種數(shù)據(jù)標準相互矛盾時，應(yīng)遵循由上而下的原則進行處理。5）制定新的數(shù)據(jù)標準時，應(yīng)盡可能參考同類標準。

2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（3）分類碼和標識碼第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（6）國家基礎(chǔ)地理信息要素分類編碼國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分類：測量控制點水系居民地交通管線境界地形與土質(zhì)植被國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)編碼由六位數(shù)字組成大類碼中類碼小類代碼子類代碼識別碼大類碼中類碼小類代碼子類代碼第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入2、統(tǒng)一的分類編碼原則二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（6）國家基礎(chǔ)地理信息要素分類編碼3、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）概述第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入目前影響數(shù)據(jù)共享的因素體制上：行業(yè)數(shù)據(jù)保密政策。技術(shù)上：不同系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式不同。網(wǎng)絡(luò)化程度：資源共享是網(wǎng)絡(luò)主要功能之一，用戶可共享網(wǎng)絡(luò)分散在不同地點的各種軟硬件?？臻g數(shù)據(jù)標準：

是指空間數(shù)據(jù)的名稱、代碼、分類編碼、數(shù)據(jù)類型、精度、單位、格式等的標準形式。每個地理信息系統(tǒng)都必須具有相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)標準。3、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（1）概述第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入空間數(shù)據(jù)標準的狀況如果只針對某一地理信息系統(tǒng)設(shè)計空間數(shù)據(jù)標準，并不困難；如果所建立的空間數(shù)據(jù)標準能為大家所承認，為大多數(shù)系統(tǒng)所接受和使用，就比較復(fù)雜和困難。目前，我國已有一些與GIS有關(guān)的國家標準，內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、地理格網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄格式等。3、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）空間數(shù)據(jù)交換標準第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入a、外部數(shù)據(jù)交換標準特點：自動化程度不高，速度較慢等，但它可解決不同GIS之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。它仍然是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主流方式。GIS1數(shù)據(jù)格式外部數(shù)據(jù)交換格式標準數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換GIS2數(shù)據(jù)格式3、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）空間數(shù)據(jù)交換標準第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入b、空間數(shù)據(jù)互操作協(xié)議特點：比外部數(shù)據(jù)交換標準方便，但由于各種軟件存儲和處理空間數(shù)據(jù)的方式不同，空間數(shù)據(jù)的互操作函數(shù)又不可能很龐大，因此往往不能解決所有問題。GIS1操縱空間數(shù)據(jù)的API直接調(diào)用直接調(diào)用GIS2操縱操縱3、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）空間數(shù)據(jù)交換標準第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入c、空間數(shù)據(jù)共享平臺特點：服務(wù)器存放空間數(shù)據(jù)采用客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，各種GIS通過一個公共的平臺在服務(wù)器存取所有數(shù)據(jù)，以避免數(shù)據(jù)的不一致性。思路較好，但現(xiàn)有的GIS軟件各有自己的底層，要統(tǒng)一平臺目前難以實現(xiàn)。GIS1服務(wù)器存放空間數(shù)據(jù)C/S平臺C/S平臺GIS23、數(shù)據(jù)交換格式標準二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化（2）空間數(shù)據(jù)交換標準第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入d、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫接口特點：在對空間數(shù)據(jù)模型有共同理解的基礎(chǔ)上，各系統(tǒng)開發(fā)專門的雙向轉(zhuǎn)換程序，將本系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的接口。這種方式的前提，首先要求對現(xiàn)實世界進行統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)理解，這不易實現(xiàn)的。GIS1空間數(shù)據(jù)庫接口轉(zhuǎn)換程序轉(zhuǎn)換程序GIS2目前：外部數(shù)據(jù)交換標準仍是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主流方式。我國已發(fā)布了GIS的外部數(shù)據(jù)交換格式，包括矢量數(shù)據(jù)交換格式、柵格數(shù)據(jù)交換格式和數(shù)字高程模型交換格式標準。二、數(shù)據(jù)規(guī)范化和標準化我國現(xiàn)已研究和制定了兩個技術(shù)規(guī)程：圖形數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)程和攝影測量數(shù)據(jù)采集的技術(shù)規(guī)程。

規(guī)程中對設(shè)備要求、作業(yè)步驟、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)記錄格式、數(shù)據(jù)庫管理及產(chǎn)品驗收都做了詳細規(guī)定。

地礦系統(tǒng)GIS應(yīng)用中，還應(yīng)研究和制定遙感影像數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)程、地質(zhì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)程等。4、標準的數(shù)據(jù)采集技術(shù)規(guī)程第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入1、野外數(shù)據(jù)采集三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入野外測量：大平板、全站儀、GPS、移動測繪系統(tǒng)特點：精度高、效率較低適合范圍：小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新三、數(shù)據(jù)輸入1、野外數(shù)據(jù)采集第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入平板儀測量光學(xué)模擬測得的紙質(zhì)地圖需要數(shù)字化全站儀測量與計算機有接口（數(shù)字測量）GPS測量差分GPS可得到厘米級的精度高程精度不高機載激光掃描測繪系統(tǒng)移動測繪系統(tǒng)2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測量設(shè)備特點：范圍大，速度快使用范圍：大面積GIS數(shù)據(jù)采集、資源普查等數(shù)字化儀掃描儀數(shù)字攝影測量工作站2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入

手工數(shù)字化

數(shù)字化儀數(shù)字化

掃描儀數(shù)字化手扶跟蹤數(shù)字化儀是一種圖形數(shù)字化設(shè)備，是目前常用的地圖數(shù)字化方式生成矢量數(shù)據(jù)。掃描儀是一種圖形、圖象輸入設(shè)備，可以快速地將圖形、圖象輸入計算機系統(tǒng)，是目前發(fā)展最快的數(shù)字化設(shè)備生成柵格數(shù)據(jù)。2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）手工數(shù)字化指不借用任何數(shù)字化設(shè)備對地圖進行數(shù)字化，即手工讀取并記錄地圖的地理坐標數(shù)據(jù)。按照空間數(shù)據(jù)的存儲格式的不同分為：

手工矢量數(shù)字化

手工柵格數(shù)字化2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）手工數(shù)字化手工矢量數(shù)字化2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）手工數(shù)字化手工柵格數(shù)字化2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）數(shù)字化儀數(shù)字化數(shù)字化儀由電磁感應(yīng)板（操作平臺）、坐標輸入控制器（標示器）和接口裝置組成。目前，市場上數(shù)字化儀的規(guī)格按其可處理的圖幅面積來劃分，有A0、A1、A3等幅面。典型的用于制圖的數(shù)字化儀是A0規(guī)格，其幅面為1.0m×1.5m。較小的數(shù)字化設(shè)備稱為數(shù)字化板。通向計算機接口叉絲游標按扭電磁感應(yīng)板2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）數(shù)字化儀數(shù)字化標示器或筆在圖板上移動時發(fā)出的信號能夠被板內(nèi)的電磁感應(yīng)裝置所感應(yīng)，并自動確定其位置，然后傳給計算機。

①圖板：圖板外形是一個矩形樹脂平板，板內(nèi)有電磁感應(yīng)線圈、電子部件及微處理機。②標示器：一般分為4鍵定標器、16鍵定標器、接觸開關(guān)筆、一鍵開關(guān)筆、兩鍵開關(guān)筆和壓力敏感筆等。2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）數(shù)字化儀數(shù)字化點方式（PointMode）：只要將標示器十字絲交點對準數(shù)字化原圖上要數(shù)字化的點，按下標示器上相應(yīng)的按鍵，記錄該點x、y坐標。每記錄一次坐標，操作員需要按鍵一次。點方式主要用于采集單個點和控制曲線形態(tài)的特征點（端點、極值點、拐點），如控制點、三角點、水準點、獨立地物中心點等，折線的始點、終點、轉(zhuǎn)折點，居民地街區(qū)拐角點等。操作員能選擇最有利于表現(xiàn)曲線特征也使面積誤差最小的那些點位進行數(shù)字化。

缺點：每一個記錄坐標的點位上，操作員都必須按鍵來告訴計算機“記錄該點坐標”。手扶跟蹤數(shù)字化方式2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）數(shù)字化儀數(shù)字化流方式（StreamMode）：將標示器十字絲交點沿曲線從起點移動到終點，讓它以等時間間隔或等距離間隔方式記錄曲線上一系列密集的離散點坐標，操作員無需對每個點都按鍵一次，僅在曲線的始點和終點各按一次相應(yīng)的按鍵即可，對于不規(guī)則的曲線圖形，如河流、等高線、海岸線等，常使用流方式數(shù)字化。缺點：如果操作員未按希望的移動速率工作就會記錄過多的坐標，后繼處理必須刪除多余坐標。等距離記錄點則不能正確的數(shù)字化尖銳的彎曲頂點，常常切割這類彎曲部分，誤差較大。手扶跟蹤數(shù)字化方式2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（3）掃描儀數(shù)字化2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（3）掃描儀數(shù)字化

使用掃描儀對地圖進行掃描，掃描數(shù)據(jù)讀入GIS軟件系統(tǒng)，采用屏幕跟蹤矢量化，或者自動矢量化方法進行地圖數(shù)字化。掃描柵格文件屏幕跟蹤矢量化自動矢量化矢量文件GIS數(shù)據(jù)庫掃描矢量化的過程可能需要編輯、拼接子圖塊、裁剪等操作入庫之前還需要編輯、合成、接邊、格式轉(zhuǎn)換等操作。2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（3）掃描儀數(shù)字化屏幕跟蹤矢量化流程準備掃描圖像柵格圖像配準新建數(shù)字化圖層屏幕跟蹤矢量化地圖選擇投影和單位輸入控制點編輯控制點2、地圖數(shù)字化三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（4）地圖數(shù)字化過程地圖數(shù)字化確定數(shù)字化路線地圖預(yù)處理等3、數(shù)字攝影測量三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入傳統(tǒng)的攝影測量是利用光學(xué)攝影機獲取的相片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系的一門學(xué)科?，F(xiàn)代數(shù)字攝影測量是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達進行記錄、量測和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)。攝影測量的發(fā)展經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量和數(shù)字攝影測量三個階段。第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入光學(xué)相片光學(xué)機械測圖儀器人工建立立體模型人工量測和解譯機械繪圖線劃地圖影像地圖光學(xué)相片解析測圖儀器計算機建立立體模型人工量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖，數(shù)字高程模型，影像地圖數(shù)字影像數(shù)字測量攝影系統(tǒng)自動建立立體模型自動量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖，數(shù)字高程模型，數(shù)字影像地圖模擬攝影測量作業(yè)過程

解析攝影測量作業(yè)過程

數(shù)字攝影測量作業(yè)過程

4、遙感影像處理三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入在不直接接觸的情況下，對目標物或自然現(xiàn)象遠距離感知的一門探測技術(shù)。具體地講是指在高空和外層空間的各種平臺上，運用各種傳感器獲取反映地表特征的各種數(shù)據(jù)，通過傳輸、變換和處理，提取有用的信息，實現(xiàn)研究地物空間形狀、位置、性質(zhì)及其與環(huán)境的相互關(guān)系。將遙感技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合，使遙感制圖從目視解釋走向計算機化的軌道，并為GIS的地圖更新、研究環(huán)境因素隨時間變化情況提供了技術(shù)支持，也是GIS獲取數(shù)據(jù)源的一個重要手段。5、現(xiàn)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間以及與其它信息系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息交流和信息共享的主要方式。矢量與柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換不同格式GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換6、屬性數(shù)據(jù)采集三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入

主要采用鍵盤輸入的方法，有時也可以輔助于字符識別軟件；

當屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較小時，可以在輸入幾何數(shù)據(jù)的同時，用鍵盤輸入；

當屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大時，一般與幾何數(shù)據(jù)分別輸入（如采用程序批量輸入），并檢查無誤后轉(zhuǎn)入到數(shù)據(jù)庫中。（1）屬性數(shù)據(jù)采集6、屬性數(shù)據(jù)采集三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）屬性數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

輸入幾何數(shù)據(jù)或?qū)傩詳?shù)據(jù)時可手工輸入

也可以由系統(tǒng)自動生成(如用順序號代表標識符)公共標識碼屬性數(shù)據(jù)幾何數(shù)據(jù)7、數(shù)據(jù)的檢核三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）數(shù)據(jù)輸入的誤差1）幾何數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)。2）幾何數(shù)據(jù)的位置不正確。3）比例尺不正確。4）變形。5）幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接有誤。6）屬性數(shù)據(jù)錯誤、不完整。鍵盤輸入錯誤，漏輸數(shù)據(jù)或?qū)傩藻e誤分類、編碼等。

7、數(shù)據(jù)的檢核三、數(shù)據(jù)輸入第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）數(shù)據(jù)的檢查1）通過圖形實體與其屬性的聯(lián)合顯示，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化中的遺漏、重復(fù)、不匹配等錯誤； 2）在屏幕上用地圖要素對應(yīng)的符號顯示數(shù)字化的結(jié)果，對照原圖檢查錯誤；3）把數(shù)字化的結(jié)果繪圖輸出在透明材料上，然后與原圖疊加以發(fā)現(xiàn)錯漏；4）對等高線，通過確定最低和最高等高線的高程及等高距，編制軟件來檢查高程的賦值是否正確；5）對于面狀要素，可在建立拓撲關(guān)系時，根據(jù)多邊形是否閉合來檢查，或根據(jù)多邊形與多邊形內(nèi)點的匹配來檢查等；6）對于屬性數(shù)據(jù)，通常是在屏幕上逐表、逐行檢查，也可打印出來檢查；7）對于屬性數(shù)據(jù)還可編寫檢核程序，如有無字符代替了數(shù)字，數(shù)字是否超出了范圍，等等；8）對于圖紙變形引起的誤差，應(yīng)使用幾何糾正來進行處理。目標檢核、機器檢核、圖形疊合比較、屬性數(shù)據(jù)檢核……各種方法反復(fù)進行1、基本概念四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入所謂空間數(shù)據(jù)質(zhì)量是指空間數(shù)據(jù)在表達實體空間位置、特征和時間所能達到的準確性、精確性、一致性、完整性、現(xiàn)勢性和幾者統(tǒng)一的程度，以及數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力。2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）微觀方面定位精度：是指GIS的空間數(shù)據(jù)與其真實的地面位置之間的誤差。如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度等，用以描述幾何數(shù)據(jù)的誤差。（1）偏差：指真實位置與表達位置偏移的距離。（2）偏移的分布：偏移分布是否均勻決定數(shù)據(jù)質(zhì)量是否穩(wěn)定。2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）微觀方面屬性精度：是指屬于地理數(shù)據(jù)庫中點、線、面的屬性數(shù)據(jù)正確與否。如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性、注記的正確性等，用以反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

邏輯一致性：是指數(shù)據(jù)之間要維護良好的邏輯關(guān)系。如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓撲關(guān)系的正確性等，由幾何或?qū)傩哉`差也會導(dǎo)致邏輯不一致。2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）微觀方面2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（1）微觀方面分辨率：對于柵格數(shù)據(jù)來說，分辨率指的是圖像表達的精密度，分辨率越高，像素越小，這就意味著每個度量單元具有較多的信息和潛在的細節(jié)，分辨率越低，意味著像素越大，每個度量單元的細節(jié)就越小，因而看起來有些粗糙；對于矢量數(shù)據(jù)來說，指制圖的最小單位。有時也稱粒度。2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）宏觀方面完整性：包括數(shù)據(jù)層的完整性、分類的完整性和檢驗完整性。a、數(shù)據(jù)層的完整性：是指研究區(qū)域可用的數(shù)據(jù)組成部分的完整性。b、分類的完整性:是指如何選擇分類才能表達數(shù)據(jù)。c、檢驗完整性：是指對野外數(shù)據(jù)測量成果和其它獨立數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的檢驗。2、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入（2）宏觀方面現(xiàn)勢性：指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。如數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)的更新時間等。

地域性：同一區(qū)域的空間數(shù)據(jù)應(yīng)該在分類標準、精度等上應(yīng)保持一致。

數(shù)據(jù)檔案：對數(shù)據(jù)采集、輸入、處理方法的記錄和說明。3、誤差產(chǎn)生的主要原因四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入4、誤差的具體來源四、數(shù)據(jù)質(zhì)量第四章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入階段誤差來源數(shù)據(jù)采集

實測誤差，地圖制圖誤差（制作地圖的每一過程都有誤差），航測遙感數(shù)據(jù)分析誤差（獲取、判讀、轉(zhuǎn)換、人工判讀（識別要素）誤差）數(shù)據(jù)輸入

數(shù)字化過程中操作員和設(shè)備造成的誤差，某些地理屬性沒有明顯邊界引起的誤差（地類界）

數(shù)據(jù)存貯

數(shù)字存貯有效位不能滿足（由計算機字長引起，單精度、雙精度類型）空間精度不能滿足數(shù)據(jù)操作

類別間的不明確、邊界誤差（不規(guī)則數(shù)據(jù)分類方法引起）多層數(shù)據(jù)疊加誤差多邊形疊加產(chǎn)生的裂縫（無意義多邊形）各種內(nèi)插引起的誤差

數(shù)據(jù)輸出比例尺誤差、輸出設(shè)備誤差、媒質(zhì)不穩(wěn)定（如圖紙伸縮）成果使用

用戶錯誤理解