空間數(shù)據(jù)的獲取

空間數(shù)據(jù)的獲取第一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日23.1GIS中空間數(shù)據(jù)

GIS數(shù)據(jù)源種類(lèi)多，來(lái)源廣泛，處理方法差異大；GIS數(shù)據(jù)源獲取方法手段多，既有傳統(tǒng)手工獲取方法，又有用現(xiàn)代化技術(shù)獲取方法；GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)源采集必需根據(jù)所建立系統(tǒng)的需要和實(shí)際條件確定。第二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日31、GIS中空間數(shù)據(jù)含義三種主要地理信息AttributesGeometryBehaviorRulesStreetsandhighwaysmaynotintersect第三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日42、GIS數(shù)據(jù)源類(lèi)型

地圖數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)野外采集數(shù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)法律文檔數(shù)據(jù)已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等等第四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日53.2地圖簡(jiǎn)介和地圖參照系地圖是“地球表面全部或某部分選定特征在平面上的圖形表達(dá)”（Makoweretal.,1990）地圖既是GIS的重要數(shù)據(jù)源，又是GIS的重要輸出形式。第五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日6

地圖按內(nèi)容分類(lèi)可分為：普通地圖；專(zhuān)題地圖。專(zhuān)題地圖是在普通地圖的基礎(chǔ)上，突出表示一種或多種自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。如地貌圖、雨量分布圖等一、地圖的分類(lèi)

1、地圖按內(nèi)容分類(lèi)第六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日7地圖的比例尺是描述地理實(shí)體的空間尺度可分大、中、小三大類(lèi)大比例尺指比例尺大于等于1：10萬(wàn)的地圖；中比例尺指比例尺在1：10萬(wàn)到1：100萬(wàn)的地圖；小比例尺指比例尺小于等于1：100萬(wàn)的地圖。

2、地圖按比例尺分類(lèi)地圖顯示比例尺可以通過(guò)硬件放縮或軟件放縮來(lái)改變。影像放大的具體地區(qū)可通過(guò)窗口來(lái)定義，窗口所圈定地理范圍由計(jì)算機(jī)自動(dòng)存貯起來(lái)，影像可以由鼠標(biāo)控制，通過(guò)“推移”或“漫游”在屏幕上移動(dòng)，這些操作不改變顯示的比例尺。第七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日8city1:2500001:24000小比例尺1:5001:5000大比例尺êcityriverriver在地圖中，不同比例尺的地圖系列表示不同空間尺度的地理實(shí)體，小尺度下的實(shí)體到大尺度時(shí)，往往通過(guò)地圖綜合而被合并或忽略。

第八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日93、地圖按結(jié)構(gòu)分類(lèi)線畫(huà)地圖用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示；影像地圖用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示。任何圖片或空間數(shù)據(jù)都可以表達(dá)為數(shù)字影像，GIS中的數(shù)字影像與其它影像（如醫(yī)療影像）的區(qū)別是：在GIS中數(shù)字影像具有地址編碼，即影像中的像元點(diǎn)具有準(zhǔn)確的投影位置記錄，并且一般能夠顯示幾種空間數(shù)據(jù)類(lèi)型及其注記。影像地圖的分辯率指一個(gè)像元所覆蓋的地表面積。

數(shù)字地形圖把測(cè)區(qū)按一定比例縮小成立體模型，然后將模型上的地形地物點(diǎn)用平行投影的方法表示在圖紙平面上形成的地圖。第九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日10三、地圖的發(fā)展數(shù)字地圖是模擬地圖的數(shù)字化，一般是指靜態(tài)地圖。隨著信息技術(shù)的發(fā)展數(shù)字地圖的概念在不斷發(fā)展。1、動(dòng)態(tài)地圖

動(dòng)態(tài)地圖用來(lái)動(dòng)態(tài)地顯示地圖數(shù)據(jù)，可以從不同角度、用不同方法（如不同顏色、符號(hào)等）表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)；同時(shí)可以表示地學(xué)現(xiàn)象隨時(shí)間演變的過(guò)程等等。

第十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日112、交互交融地圖

交互地圖是人可以通過(guò)一定的途徑，例如選擇觀察數(shù)據(jù)的角度、修改顯示參數(shù)等來(lái)改變地圖的顯示行為（Butterfield1996）。在這個(gè)過(guò)程中，屏幕地圖（如雙眼視覺(jué)立體地圖），與應(yīng)用人員人腦中相關(guān)地學(xué)知識(shí)以及直覺(jué)等形成的心智圖像（虛擬地圖）一直處于相互作用、相互比較、相互修改、逐漸完善的信息聯(lián)系和反饋狀態(tài)。

指人與地圖可進(jìn)行相互作用和信息交流。

交融地圖是人與地圖的融合程度，也就是人在虛擬地圖中的投入感和沉浸感（immersion）。

第十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日123、虛擬地圖

相對(duì)于真實(shí)地圖虛擬地圖具有暫時(shí)性，實(shí)物地圖具有靜態(tài)永久性。虛擬地圖與人的心智圖像相互聯(lián)系與作用的原理和過(guò)程，較之于傳統(tǒng)的實(shí)物地圖是不一樣的，需要建立新的理論的方法。

第十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日13空間坐標(biāo)系1、地理（空間）坐標(biāo)

地理（空間）坐標(biāo)系，也可稱(chēng)為真實(shí)世界的坐標(biāo)系，是用于確定地物在地球上位置的坐標(biāo)系。一個(gè)特定的地理坐標(biāo)系是由一個(gè)特定的橢球體和一種特定的地圖投影構(gòu)成。其中：橢球體是一種對(duì)地球形狀的數(shù)學(xué)描述；地圖投影是將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)的數(shù)學(xué)方法。絕大多數(shù)的地圖都是遵照一種已知的地理坐標(biāo)系來(lái)顯示坐標(biāo)數(shù)據(jù)。第十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日14地理空間坐標(biāo)是一個(gè)球面坐標(biāo)，用徑緯度來(lái)表示地圖上的各個(gè)點(diǎn)。地球上：子午面是通過(guò)地球旋轉(zhuǎn)軸的面；赤道面是通過(guò)地心，垂直于地軸的平面。第十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日15地球圖第十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日16緯線和緯度

赤道面的平行面同橢球面相交所截的圈稱(chēng)緯線。緯度是地球上點(diǎn)的法線與赤道面的交角。赤道上的緯度為零，離赤道愈遠(yuǎn)，緯度愈大，在極點(diǎn)的緯度為90度。第十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日17經(jīng)線和經(jīng)度

子午面和橢球面相交所截的圈為子午圈稱(chēng)經(jīng)線；將通過(guò)格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線作為0°經(jīng)線。經(jīng)線與緯圈垂直排列，通過(guò)地球軸心的垂直大環(huán)稱(chēng)經(jīng)線。用格林威治天文臺(tái)的子午線為零度（稱(chēng)起始經(jīng)線），向東0-180度稱(chēng)東經(jīng)，向西0-180度稱(chēng)西經(jīng)。經(jīng)度1°的弧長(zhǎng)隨著緯度的增高而逐漸變短，直到最后達(dá)到兩極時(shí)為零。第十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日182、平面直角坐標(biāo)

GIS中的空間數(shù)據(jù)是地球表層的數(shù)據(jù)。地球表面是一個(gè)橢圓球面，由于球面坐標(biāo)難以進(jìn)行距離、方向、面積等參數(shù)的計(jì)算，需將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)，形成平面直角坐標(biāo)。

GIS中的地理空間通常是指經(jīng)投影變換后，在平面直角坐標(biāo)中的地球表層特征空間，即主要考慮二維地理空間問(wèn)題。第十八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日193.3地圖的投影一、地圖投影

由于球面的不可展示性，為了用平面坐標(biāo)來(lái)表示球面上目標(biāo)的空間位置，必須進(jìn)行球面坐標(biāo)到平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，這就是地圖的投影變換。地球曲面轉(zhuǎn)換成地圖平面，不僅僅存在著比例尺變換，而且還存在著投影轉(zhuǎn)換的問(wèn)題

第十九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日20

在地球表面上的空間實(shí)體的位置，或者是以地理坐標(biāo)（有時(shí)稱(chēng)為球面坐標(biāo)）或者是以按照某種投影類(lèi)型的平面坐標(biāo)來(lái)定義的。但是，所有空間數(shù)據(jù)最終都要以平面坐標(biāo)形式在顯視器上顯示。因此，大多數(shù)地理信息系統(tǒng)是以平面地圖投影方式來(lái)存貯空間坐標(biāo)的。

1、地圖投影概念第二十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日21

地圖投影的實(shí)質(zhì)是建立球面和平面之間的函數(shù)關(guān)系，使球面上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)到平面上或可展示的平面上，其轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)函數(shù)是：

X=f1(，）

Y=f2(，）

其中（X，Y）是平面直角坐標(biāo)；

(，）

是地球表面的地理坐標(biāo)。第二十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日22正解變換和反解變換

一般地，我們把由地理坐標(biāo)求出地圖平面直角坐標(biāo)的形式稱(chēng)為正算式，稱(chēng)正解變換，也稱(chēng)直接變換法

把由地圖直角坐標(biāo)求出地理坐標(biāo)的形式稱(chēng)為反算式，稱(chēng)反解變換，也稱(chēng)間直接變換法

。第二十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日232、地圖投影的分類(lèi)地球表面經(jīng)投影變換后其角度、面積、形狀、距離會(huì)產(chǎn)生畸變，為保證某種畸變最小，產(chǎn)生了各種不同的投影變換。1）按變形的性質(zhì)分等角投影，等積投影，等距投影；2）按展開(kāi)方式分方位投影、圓柱投影、圓錐投影；3）按投影面積與地球相割或相切分割投影和切投影。地圖的投影變換是空間數(shù)據(jù)處理的重要內(nèi)容之一。第二十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日24（1）等角投影（ConformalProjection）等角投影中，地面特征間保持等角關(guān)系。對(duì)于面積較小的區(qū)域，等角投影所造成的畸變程度較小，隨著面積增大，等角投影對(duì)區(qū)域所造成的畸變程度也將增大。因此，大面積的區(qū)域制圖不適合應(yīng)用等角投影。等角投影中常見(jiàn)的是墨卡托投影（Mercator）。（2）等面積投影（EqualAreaProjection）經(jīng)緯線間距隨著遠(yuǎn)離赤道逐漸減小，但保持等面積性質(zhì)。由于點(diǎn)密度不受影響，因此，對(duì)于大面積上的點(diǎn)分布的表達(dá)適合于應(yīng)用等面積投影。等面積投影中常見(jiàn)的是Alber投影。

（3）等距離投影（EquidistantProjection）

投影后，特征間角度關(guān)系和面積關(guān)系發(fā)生變化，但沿某個(gè)方向上距離關(guān)系保持不變。在地圖集中有關(guān)大區(qū)域制圖經(jīng)常使用等距離投影，因?yàn)榈染嚯x投影在等面積投影所造成的角度畸變和等角度投影所造成的面積畸變之間起到平衡作用。

3、地圖投影的畸變第二十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日254、投影面和球面的關(guān)系圓錐投影圓柱投影方位投影第二十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日26

幾種投影方式展開(kāi)圖方位投影展開(kāi)圖

圓柱投影展開(kāi)圖圓錐投影展開(kāi)圖第二十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日27地圖投影投影轉(zhuǎn)換圓柱方位圓錐第二十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日285、GIS中地圖投影的選擇1）選擇的投影系統(tǒng)應(yīng)與國(guó)家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區(qū)圖或國(guó)家大地圖集）投影系統(tǒng)一致；2）系統(tǒng)一般采用兩種投影系統(tǒng)；一種服務(wù)于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；一種服務(wù)于中小比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；3）所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應(yīng)保持完整。隨區(qū)域徑緯度不同、地圖比例尺不同、及地圖用途不同，地圖投影方法也不同，現(xiàn)有地圖投影方法共有200多種。但常用的也就20多種。第二十八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日29GIS投影例

加拿大：>=1:50萬(wàn)——采用UTM（墨卡托投影）

<1:50萬(wàn)——采用Lambert（蘭勃特

）;美國(guó)：>=1:50萬(wàn)——采用UTM;<1:50萬(wàn)——采用州平面坐標(biāo)系統(tǒng)(以高斯投影和Lambert投影為主，局部地區(qū)采用HOM投影)；中國(guó)：>=1:50萬(wàn)——采用高斯投影；

<1:50萬(wàn)——采用Lambert（蘭勃特

）。第二十九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日306、我國(guó)的地圖投影1)我國(guó)常用的地圖投影我國(guó)基本比例尺地形圖(>100萬(wàn))

采用高斯—克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）;

我國(guó)1：100萬(wàn)地形圖采用了Lambert(蘭勃特)投影（正軸等角割圓錐投影）;此外也采用同Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的Alberts(阿爾伯斯)投影（正軸等面積割圓錐投影）；第三十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日312)高斯—克呂格投影(簡(jiǎn)稱(chēng)高斯投影)高斯—克呂格投影是橫軸等角切橢圓柱投影。從幾何上看，它用一個(gè)橢圓柱套在地球橢球體外面，并與某一子午線相切（此子午線稱(chēng)做中央經(jīng)線），使橢圓柱的中心軸位于橢球體的赤道面上.經(jīng)緯線的投影是首先將中央經(jīng)線向東和向西按一定經(jīng)差范圍，將經(jīng)緯線交點(diǎn)投影到橢圓柱面上，再將此橢圓柱面展為平面。高斯－克呂格投影不僅在我國(guó)而且在東歐一些國(guó)家也采用其作為地形圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，美國(guó)、加拿大、法國(guó)等國(guó)家也有局部地區(qū)采用該投影作為大比例尺地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。第三十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日32

xy在高斯--克呂格投影中：中央子午線投影為X軸；赤道投影為Y軸；其它徑緯線的投影均為曲線，中央徑線沒(méi)變形，離中央徑線愈遠(yuǎn)變形愈大，為減小變形采用分帶投影的方法。赤道投影中央子午線投影第三十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日33（1）高斯投影特征中央經(jīng)線和赤道投影后為互相垂直的直線，且為投影的對(duì)稱(chēng)軸；投影具有等角的性質(zhì)(投影后經(jīng)緯線相垂直)；中央經(jīng)線投影后保持長(zhǎng)度不變。第三十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日34

由于高斯－克呂格投影的變形大小與經(jīng)差有關(guān)，經(jīng)差愈大則變形愈大，因此這種投影在用于大比例尺地圖中時(shí)都采用分帶的方法，即將地球按一定的經(jīng)差（6度，3度）分成若干互不重疊的帶，各帶分別投影，從而將變形控制在一定的精度范圍內(nèi)。

第三十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日35（2）我國(guó)高斯投影的分帶方法1:2.5萬(wàn)至1:50萬(wàn)的地形圖，采用6°帶，全球共分為60個(gè)投影帶；我國(guó)位于東經(jīng)72°到136°間，共含11個(gè)投影帶；

1:1萬(wàn)及更大比例尺圖采用3°帶，全球共120個(gè)帶。第三十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日36（3）高斯--克呂格投影的優(yōu)點(diǎn)

等角性別適合系列比例尺地圖的使用與編制;

徑緯網(wǎng)和直角坐標(biāo)的偏差小，便于閱讀使用;

計(jì)算工作量小，直角坐標(biāo)和子午收斂角值只需計(jì)算一個(gè)帶。由于高斯-克呂格投影采用分帶投影，各帶的投影完全相同，所以各投影帶的直角坐標(biāo)值也完全一樣，所不同的僅是中央經(jīng)線或投影帶號(hào)不同。為了確切表示某點(diǎn)的位置，需要在Y坐標(biāo)值前面冠以帶號(hào)。如表示某點(diǎn)的橫坐標(biāo)為米，前面兩位數(shù)字“20”即表示該點(diǎn)所處的投影帶號(hào)。第三十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日37二、地形圖的分幅和編號(hào)我國(guó)，基本地形圖的分幅和編號(hào)按國(guó)際規(guī)定的在1:100萬(wàn)地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度進(jìn)行。

1）1:100萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào)按緯差4度，徑差6度分

2）1:50萬(wàn)，1:20萬(wàn)，1:10萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào)

1:50萬(wàn)按緯差2度，徑差3度分,即一幅1:100萬(wàn)地形圖包含4幅

1:50萬(wàn)地形圖；

1:20萬(wàn)按緯差40‘，徑差1度分,分36幅圖;1:10萬(wàn)按緯差20‘，徑差30’分,分144幅圖;3）1:5，1:2.5萬(wàn)，1:1萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào)這三種圖在1:10萬(wàn)地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度劃分。第三十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日381:50萬(wàn)，1:20萬(wàn)，1:10萬(wàn)地形圖的分幅和編號(hào)1：50萬(wàn)1：20萬(wàn)1：10萬(wàn)以1:100萬(wàn)地形圖為基礎(chǔ)緯差4度徑差6度第三十八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日393.4GIS中空間數(shù)據(jù)的獲取

一、地圖數(shù)據(jù)及其獲取

地圖數(shù)字化是獲取地圖數(shù)據(jù)最基本方法，這是指將傳統(tǒng)的紙質(zhì)或其它材料上的地圖（模擬信號(hào)）轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的圖形數(shù)據(jù)，并將數(shù)字化數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)，以便分析和輸出。通常有兩種方法實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)字化，即直接數(shù)字化（數(shù)字化儀）輸入；掃描（掃描儀）輸入。

第三十九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日401、直接數(shù)字化獲取地圖數(shù)據(jù)手扶跟蹤數(shù)字化儀是用來(lái)記錄和跟蹤地圖點(diǎn)、線位置的手工數(shù)字化設(shè)備。手扶跟蹤數(shù)字化的光標(biāo)位置的記錄是在平面笛卡爾坐標(biāo)系中以毫米為單位進(jìn)行的。

第四十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日411）直接數(shù)字化獲取坐標(biāo)點(diǎn)

數(shù)字化采集的點(diǎn)的坐標(biāo)是數(shù)字化的平面坐標(biāo)，其坐標(biāo)值取決于圖放在數(shù)字化平面上的位置、數(shù)字化儀精度（采點(diǎn)精度為每毫米大約5到50個(gè)點(diǎn)）。這些點(diǎn)并沒(méi)有實(shí)際的地理位置的意思。為了將數(shù)字化的點(diǎn)表示事物實(shí)際的地理坐標(biāo)，必需將數(shù)字化儀坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)。第四十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日422）數(shù)字化獲取地理坐標(biāo)點(diǎn)

為了使數(shù)字化上坐標(biāo)點(diǎn)具有地理位置意義，需要實(shí)現(xiàn)由設(shè)備坐標(biāo)到實(shí)際地理坐標(biāo)的變換。實(shí)現(xiàn)變換需要設(shè)定投影方式,通常用Longitude/Latitude在地圖上選取圖幅點(diǎn)，確定圖幅控制在地圖上選取若干控制點(diǎn)，在對(duì)地圖數(shù)字化時(shí)，必需給出所選控制點(diǎn)實(shí)際地理坐標(biāo)。通過(guò)控制點(diǎn)的數(shù)字化儀坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的實(shí)際地理坐標(biāo)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化上坐標(biāo)點(diǎn)向地理坐標(biāo)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換?？刂泣c(diǎn)的精確度直接影響數(shù)字化地圖的精度。第四十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日43通常輸圖前在圖板的地圖上取4個(gè)點(diǎn)在數(shù)字化坐標(biāo)上的坐標(biāo)值。并給出該4個(gè)點(diǎn)的實(shí)際圖件上坐標(biāo)值。即4個(gè)同名點(diǎn)。按X=a0+a1x+a2y+a3xyY=b0+b1x+b2y+b3xy

轉(zhuǎn)換方法a0，a1，a2，a3

，b0，b1，b2，b3

為待定系數(shù)圖的變形很小時(shí)，a3，b3近于零;其中X,Y是實(shí)際圖件上坐標(biāo)值;x,y是數(shù)字化坐標(biāo)上的坐標(biāo)值;取3個(gè)點(diǎn)可求出系數(shù)，實(shí)際上用大于等于4個(gè)控制點(diǎn)，通過(guò)最小二乘法可求出待定系數(shù)。第四十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日44用最小二乘法可求出待定系數(shù)X

在一些系統(tǒng)中允許用戶(hù)輸入4個(gè)以上的控制點(diǎn)，這時(shí)候可用用最小二乘法可求出最佳一組待定系數(shù)，以改善坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度。通常待定系數(shù)不存入磁盤(pán)，即每次啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行輸入時(shí)都輸入控制點(diǎn)值，一幅圖可多次輸入，并進(jìn)行不同的誤差校正。第四十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日453）選擇控制點(diǎn)的要求

實(shí)現(xiàn)由設(shè)備坐標(biāo)到實(shí)際地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，控制數(shù)據(jù)采集要求：要求控制點(diǎn)均勻分布在圖面上（控制點(diǎn)三點(diǎn)不能在一直線上）；

控制點(diǎn)數(shù)值精度盡量高。

第四十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日464）數(shù)字化儀工作過(guò)程地圖數(shù)字化工作過(guò)程：確定數(shù)字化的技術(shù)路線，如確定數(shù)字化的底圖，并對(duì)地圖進(jìn)行分層，分幅；對(duì)地圖進(jìn)行預(yù)處理，盡量減少圖紙變形的影響，如將圖復(fù)制，進(jìn)行透邊處理等；選取控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)匹配，控制點(diǎn)盡可能選在點(diǎn)要素或線要素的交點(diǎn)處；連接數(shù)字化儀并進(jìn)行數(shù)字化儀參數(shù)的設(shè)置；圖件數(shù)字化，數(shù)字化的過(guò)程是對(duì)曲線離散化的過(guò)程，圖件數(shù)字化可用點(diǎn)方式、時(shí)間流方式或距離流方式工作，采樣點(diǎn)必需能夠反映曲線特點(diǎn)，以有利于精度的提高。第四十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日47

YYN刪除點(diǎn)返回上一點(diǎn)N讀下一點(diǎn)打開(kāi)通信接口及數(shù)據(jù)文件初始化數(shù)字化儀輸入控制點(diǎn)及圖幅范圍關(guān)閉端口及數(shù)據(jù)文件結(jié)束結(jié)束否輸入正確否保存文件讀取并顯示一個(gè)x,y值第四十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日48

2、掃描儀獲取地圖數(shù)據(jù)

隨著掃描儀性能價(jià)格比的不斷提高和格式轉(zhuǎn)換軟件日趨成熟，用掃描儀獲取數(shù)字地圖數(shù)據(jù)愈來(lái)愈重要。掃描儀掃描后存儲(chǔ)柵格圖象格式，大多數(shù)柵格圖象格式用壓縮編碼，如BMP、PCX等。每種格式都定義一個(gè)包含圖象高、寬、每點(diǎn)的位數(shù)大小、分辨率、和顏色文件頭，而圖象數(shù)據(jù)另存。壓縮方式采用游程編碼、LWZ壓縮編碼等.第四十八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日49第四十九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日501）掃描儀獲取地圖數(shù)據(jù)過(guò)程（1）前期預(yù)處理準(zhǔn)備掃描圖象（原圖）原圖色彩分明、線條細(xì)實(shí)；確定數(shù)字化區(qū)域范圍，原點(diǎn)；清除污點(diǎn)等。對(duì)被掃描圖象作預(yù)處理主要是噪聲處理、二值化處理、細(xì)化處理等。將原圖定位，并設(shè)置掃描方式如掃描分辨率、數(shù)據(jù)紀(jì)錄格式，以獲取數(shù)字柵格影象數(shù)據(jù)；對(duì)獲取掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、修補(bǔ)等處理。第五十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日51（2）柵格數(shù)據(jù)矢量化柵格數(shù)據(jù)矢量化方法分半自動(dòng)矢量化和自動(dòng)矢量化。GIS中主要用半自動(dòng)矢量化。目前半自動(dòng)矢量化采用人機(jī)交互的方法進(jìn)行。當(dāng)線畫(huà)狀態(tài)較好時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤，不能跟蹤時(shí)人工介入。自動(dòng)矢量化通常適合線條質(zhì)量高，圖形比較簡(jiǎn)潔的場(chǎng)合。（3）矢量化圖后處理對(duì)矢量化圖進(jìn)行編輯處理，按要求的格式存入數(shù)據(jù)庫(kù)第五十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日52原始圖掃描獲取柵格文件（半）自動(dòng)矢量化獲取矢量文件存入數(shù)據(jù)庫(kù)清理、選擇柵格文件編輯處理人工交互矢量文件編輯2）柵格數(shù)據(jù)矢量化過(guò)程第五十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日533、兩種數(shù)字化地圖方式的比較直接數(shù)字化掃描數(shù)據(jù)矢量化數(shù)據(jù)量??；數(shù)據(jù)量大；勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)要求低；涉及技術(shù)多；適合線條少，多余信息多的圖；適合線條清晰地形圖；

掃描數(shù)據(jù)矢量化愈來(lái)愈重要，但不能絕對(duì)代替直接數(shù)字化。第五十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日54三、攝影測(cè)量數(shù)據(jù)及獲取攝影測(cè)量在我國(guó)的基本比例尺測(cè)圖生產(chǎn)中起關(guān)鍵作用。我國(guó)的大部分1：1萬(wàn)，1：5萬(wàn)地形圖都使用攝影測(cè)量方法。第五十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日551、地面攝影測(cè)量和航空攝影測(cè)量攝影測(cè)量包括垂直的航空攝影測(cè)量和傾斜的地面攝影測(cè)量。攝影測(cè)量中較有效的方式是立體攝影測(cè)量。通過(guò)對(duì)同一地區(qū)同時(shí)攝影兩張或多張重疊的像片，最后通過(guò)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，獲取空間數(shù)據(jù)，做為GIS數(shù)據(jù)源，在計(jì)算機(jī)上重構(gòu)目標(biāo)。2、解析攝影測(cè)量獲取高精度數(shù)字高程模型的重要手段。如在柵格數(shù)字高程模型中設(shè)定了X，Y方向的步距后，直接得數(shù)字高程模型。第五十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日563、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量指全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，在解析攝影測(cè)量中操作儀器由計(jì)算機(jī)完成，觀測(cè)是機(jī)械和光學(xué)的，象片是模擬的。全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是非功過(guò)完全數(shù)字化的新型測(cè)量，用于生產(chǎn)數(shù)字高程模型及數(shù)字正射影像。一些實(shí)用系統(tǒng)中包括智能識(shí)別系統(tǒng)。第五十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日57四、屬性數(shù)據(jù)及獲取

1、屬性數(shù)據(jù)源及其內(nèi)容

屬性數(shù)據(jù)是目標(biāo)的空間特性以外的特性的詳述。主要包括目標(biāo)類(lèi)型，具體目標(biāo)特征和專(zhuān)題說(shuō)明等詳細(xì)描述。目標(biāo)類(lèi)型描述通常用類(lèi)型編碼來(lái)表示；專(zhuān)題說(shuō)明描述用屬性?xún)?nèi)容表示。各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及各類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)是屬性數(shù)據(jù)主要數(shù)據(jù)源。通常包含特定位置上的社會(huì)、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)、人口等數(shù)據(jù)。

第五十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日58

2、屬性數(shù)據(jù)的獲取

對(duì)照?qǐng)D件直接輸入，即直接在GIS中，通過(guò)其數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件對(duì)照?qǐng)D形直接錄入；用通用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件錄入，錄入后轉(zhuǎn)入GIS系統(tǒng)；從其它系統(tǒng)（如MIS）系統(tǒng)轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)。第五十八頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日59五、其它野外采集數(shù)據(jù)

野外數(shù)據(jù)采集可獲取大比例尺的數(shù)據(jù)。主要通過(guò)全站儀、GPS測(cè)量。

全站儀是電子徑緯儀和激光測(cè)距儀的集成。

GPS測(cè)量通過(guò)GPS接收機(jī)獲取數(shù)據(jù)。第五十九頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日60GPS作為一種新型的定位數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有高精度，高效益，低成本，全天侯，靈活實(shí)時(shí)的優(yōu)勢(shì)。GPS在GIS中的應(yīng)用：1）直接用于對(duì)GIS空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和采集；2）將GPS的實(shí)時(shí)差分技術(shù)與GIS的電子地圖結(jié)合，組成各種車(chē)載、機(jī)載電子導(dǎo)航系統(tǒng)；3）為GIS的空間數(shù)據(jù)獲取提供實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)。

第六十頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日61總之，不管是地圖數(shù)字化、遙感數(shù)據(jù)、野外實(shí)測(cè)、還是文本數(shù)據(jù)的獲取，常要GIS軟件的支持，且數(shù)據(jù)的錄入工作量大，所以，空間數(shù)據(jù)的獲取是地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵也是瓶頸所在。第六十一頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日62結(jié)論：

數(shù)據(jù)獲取是建立應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的瓶頸，人們希望實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的快速采集實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)快速采集的解決方案圖形圖像識(shí)別的自動(dòng)化多種去信息源采集的技術(shù)集成數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)共享其中第一個(gè)問(wèn)題難度最大第六十二頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日63六、獲取空間數(shù)據(jù)的檢查

1、邏輯及正確性檢查返回從邏輯概念出發(fā)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行檢查空間數(shù)據(jù)不完整或重復(fù)如數(shù)字化不完整，重復(fù)數(shù)字化；空間數(shù)據(jù)位置不正確如數(shù)字化、材料或儀器引起；空間數(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確（變形）如原數(shù)字化材料變形誤差，數(shù)字化過(guò)程中選點(diǎn)過(guò)少空間與非空間數(shù)據(jù)連接有誤如識(shí)別符錯(cuò)誤、關(guān)系表對(duì)應(yīng)表不對(duì)；非空間數(shù)據(jù)不完整。檢核過(guò)程中可交互式的加入某些內(nèi)容。第六十三頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日642、數(shù)據(jù)檢核返回

空間數(shù)據(jù)檢核疊合比較法非空間數(shù)據(jù)檢核打印出文件后逐行檢核；編寫(xiě)檢核程序；編寫(xiě)空間和非空間數(shù)據(jù)的連接程序。第六十四頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日653.3空間元數(shù)據(jù)（metadata)1、空間元數(shù)據(jù)目前空間數(shù)據(jù)的共享問(wèn)題十分突出，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為空間數(shù)據(jù)的共享提供了技術(shù)基礎(chǔ)。作為數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者必需要有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)；作為數(shù)據(jù)的使用者必需要全面快速地訪問(wèn)、獲取、管理空間數(shù)據(jù)。

第六十五頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日661)什么是元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是為了有效管理和應(yīng)用地理信息資源而提出的重要技術(shù)手段。元數(shù)據(jù)是“數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，是關(guān)于數(shù)據(jù)和信息資源的描述信息,它描述數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、條件、和其它特征，使數(shù)據(jù)充分發(fā)揮作用，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享方面十分重要?？臻g元數(shù)據(jù)是各類(lèi)空間數(shù)據(jù)描述的集合。不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)，元數(shù)據(jù)的內(nèi)容會(huì)有很大的差別，通過(guò)元數(shù)據(jù)可以檢索訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，有效利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和二次開(kāi)發(fā)。

第六十六頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日672)空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的分類(lèi)

元數(shù)據(jù)的分類(lèi)體系和內(nèi)容將會(huì)有很大的差異。首先不同性質(zhì)、不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)所需要的元數(shù)據(jù)內(nèi)容有差異；其二，為不同應(yīng)用目的而建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，其元數(shù)據(jù)內(nèi)容會(huì)有很大的差異。如模型元數(shù)據(jù)其內(nèi)容包括：模型名稱(chēng)、模型類(lèi)型、建模過(guò)程、模型參數(shù)、邊界條件、作者、引用模型描述、建模型使用軟件、模型輸出等

服務(wù)型數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)收集情況、收集數(shù)據(jù)所用的儀器、數(shù)據(jù)獲取的方法和依據(jù)、數(shù)據(jù)處理過(guò)程和算法、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的可信度、數(shù)據(jù)潛在應(yīng)用領(lǐng)域等。

第六十七頁(yè)，共七十三頁(yè)，2022年，8月28日681）按元數(shù)據(jù)描述的對(duì)象分類(lèi)數(shù)據(jù)層的元數(shù)據(jù)如日期、位置、誤差、標(biāo)識(shí)等；屬性元數(shù)據(jù)如數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)處理規(guī)則等；實(shí)體元數(shù)據(jù)如區(qū)域數(shù)據(jù)采集原則、數(shù)據(jù)有效期等。2）按元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用分類(lèi)系統(tǒng)級(jí)