電子地圖空間數(shù)據(jù)的采集

電子地圖空間數(shù)據(jù)的采集目錄CONTENTS二、空間數(shù)據(jù)的一般采集方法一、電子地圖的空間數(shù)據(jù)源三、基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的采集四、專題地理空間數(shù)據(jù)的采集五、空間關(guān)系的建立一、電子地圖的空間數(shù)據(jù)源電子地圖的空間數(shù)據(jù)來源多種多樣，主要包括傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖、遙感影像數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、文字材料和已有的數(shù)字地圖數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)源按照數(shù)據(jù)是否經(jīng)過后期加工處理分為原始數(shù)據(jù)(第一手?jǐn)?shù)據(jù))和第二手?jǐn)?shù)據(jù)，同時根據(jù)數(shù)據(jù)源的性質(zhì)又可分為非電子數(shù)據(jù)和電子數(shù)據(jù)。電子地圖的空間數(shù)據(jù)源在這些數(shù)據(jù)源中，已有的數(shù)字地圖數(shù)據(jù)作為第二手的電子數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用于電子地圖中，但是需要根據(jù)具體要求進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)格式、模型、地圖投影或者坐標(biāo)的變換；紙質(zhì)地圖是經(jīng)過地圖處理與加工的二手?jǐn)?shù)據(jù)源，也是電子地圖主要應(yīng)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它經(jīng)過數(shù)字化處理以后可以為電子地圖所應(yīng)用；航片和衛(wèi)片的應(yīng)用可以有兩個途徑，一種方法是首先經(jīng)過判讀轉(zhuǎn)換為地圖數(shù)據(jù)，然后再數(shù)字化采集，另一種方法是先掃描成為遙感影像數(shù)據(jù)，再判讀和數(shù)字化，此外，遙感影像數(shù)據(jù)也可以直接應(yīng)用于電子地圖系統(tǒng)中；隨著數(shù)字測量技術(shù)的發(fā)展，如全站儀、GPS、數(shù)字?jǐn)z影測量等，實地測量數(shù)據(jù)已經(jīng)可以通過轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入到電子地圖中；文字資料作為非圖形信息，主要在精度要求不高的情況下可以作為專題地理實體粗略定位的依據(jù)。電子地圖的空間數(shù)據(jù)源二、空間數(shù)據(jù)的一般采集方法一、項目概況地理空間數(shù)據(jù)的采集是指將非數(shù)字化形式的各種信息通過一定的數(shù)字化方法，經(jīng)過編輯處理，變?yōu)殡娮拥貓D系統(tǒng)可以存儲、管理和應(yīng)用的數(shù)據(jù)形式。數(shù)據(jù)源類型和采集目標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型等差異都影響著地理空間數(shù)據(jù)的采集方法?？臻g數(shù)據(jù)的一般采集方法一、項目概況1)矢量數(shù)據(jù)的采集。數(shù)字地圖的矢量數(shù)據(jù)獲取方式主要有三種方式，即手扶跟蹤數(shù)字化、掃描跟蹤數(shù)字化和解析測圖法數(shù)字化?？臻g數(shù)據(jù)的一般采集方法一、項目概況2)柵格數(shù)據(jù)的采集柵格數(shù)據(jù)是一種通用的空間數(shù)據(jù)表示形式。概格數(shù)據(jù)的獲取可以通過在地圖上均勻地劃分網(wǎng)格(相當(dāng)于將一透明方格紙覆蓋在地圖上)，每一單位網(wǎng)格覆蓋部分的屬性數(shù)據(jù)便成為圖中各點的值，最后形成柵格數(shù)字地圖文件。它可以采用矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方法，也可以應(yīng)用掃描儀直接對圖片掃描的方法來得到。柵格數(shù)據(jù)的獲取需盡可能保持原圖或原始數(shù)據(jù)的精度。為了在決定柵格像元值時盡可能保持地表屬性的接近程度，可以有四種取值方法。(1)中心點法：用處于柵格中心處的地物類型或現(xiàn)象特性決定概格單元的值。(2)面積占優(yōu)法：以占柵格中面積最大的地物類型或現(xiàn)象特征決定柵格單元值。(3)長度占優(yōu)法：當(dāng)覆蓋的格網(wǎng)過中心部位時，橫線占據(jù)該格中的大部分長度的屬性值定為該柵格的單元值。(4)重要性法：根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性，選取最主要的地物類型決定相應(yīng)的柵格單元值。對于特別重要的地理實體，其所在的區(qū)域盡管面積很小或不在中心，也采取保留的原則。空間數(shù)據(jù)的一般采集方法一、項目概況3)遙感圖像數(shù)據(jù)的采集前面主要介紹了從地圖中采集矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的方法，而遙感數(shù)據(jù)是電子地圖另一個重要而且快速的數(shù)據(jù)來源。遙感數(shù)據(jù)，是用遙感器探測來自地表的電磁波，通過采樣及量化后獲得的數(shù)字化數(shù)據(jù)。外表看起來如普通像片一樣，灰度和顏色連續(xù)變化的圖像叫做模擬圖像。數(shù)字圖像就是把模擬圖像分割成像素，并針對各像素的亮度值進(jìn)行數(shù)字化處理得到的圖像，這一過程包括兩個階段，即對空間做離散化處理的采樣過程和對亮度值做離散化處理的量化過程?？臻g數(shù)據(jù)的一般采集方法三、基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的采集一、項目概況在電子地圖數(shù)據(jù)采集前首先需要分析和明確基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和專題地理數(shù)據(jù)的類型。和專題空間數(shù)據(jù)相比，基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的類型多，數(shù)據(jù)量大。針對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的背景底圖特點，其數(shù)據(jù)采集以空間數(shù)據(jù)為主，主要考慮底圖的表達(dá)效果，可以忽略空間關(guān)系和目標(biāo)完整性，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集主要包括以下幾個方面。1)直接采集柵格圖像數(shù)據(jù)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)承擔(dān)底圖的角色，采用柵格數(shù)據(jù)就可以直接利用目前功能日趨豐富的圖形圖像處理軟件，來處理、加工傳統(tǒng)地圖制圖軟件無法實現(xiàn)的具有各種藝術(shù)效果的、集美觀性和藝術(shù)性為一體的地圖圖像數(shù)據(jù)，并且柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，易于讀寫、顯示，不需要再另行符號化處理，做到了“所見即所得”?；A(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的采集一、項目概況2)分層數(shù)字化采集失量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的每一個要素類型建立一個圖層，圖層名可以為類型編碼，也可以為要素名稱。以掃描得到的地圖圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用電子地圖的集功能進(jìn)行點、線、面狀目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)采集，其中面狀目標(biāo)必須封閉，兩個目標(biāo)共有的弧段必須在每個目標(biāo)中都采集一次。對于有向點目標(biāo)，可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)定采集兩個點或者一個定位點加一個角度信息。有向線則要注意采集的方向。經(jīng)過數(shù)據(jù)檢核后沒有錯誤，將采集的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)按照圖層加目標(biāo)順序保存起來，每個目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)都是完整的。3)由其他格式的地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的另一個來源是其他的已經(jīng)建立好的空間數(shù)據(jù)，如果這些空間數(shù)據(jù)與電子地圖的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)在格式、類型、坐標(biāo)體系等存在差異，那就需要建立兩種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以盡可能減少電子地圖數(shù)據(jù)的集量。但是，轉(zhuǎn)換過程不能保證在兩個格式的數(shù)據(jù)內(nèi)容之間都是——對應(yīng)的，在很多情況下，要求采集人員在完成轉(zhuǎn)換工作后，還要再應(yīng)用采集軟件功能，補(bǔ)充基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的缺失項?；A(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的采集四、專題地理空間數(shù)據(jù)的采集一、項目概況專題地理數(shù)據(jù)的要素類型是根據(jù)電子地圖的具體要求來決定的，在旅游電子地圖中，旅游景點、旅游線路是專題地理數(shù)據(jù)，而在交通電子地圖中，道路成為專題地理數(shù)據(jù)。從幾何特征上劃分，專題空間數(shù)據(jù)可以分為專題點數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)和面數(shù)據(jù)等。專題地理對象和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)不同，它更關(guān)注空間定位的準(zhǔn)確性、空間關(guān)系和專題屬性信息，而不是地圖的表達(dá)，在許多情況下專題地理對象本身就是隱含表示的，只有在信息查詢和分析過程中其空間數(shù)據(jù)才發(fā)揮作用。但是，專題空間數(shù)據(jù)仍然需要注意和基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)保持協(xié)調(diào)一致性，因此，在數(shù)據(jù)采集時應(yīng)該調(diào)出并顯示基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)，以此為空間參考添加專題地理目標(biāo)。專題地理空間數(shù)據(jù)的采集一、項目概況專題空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型可以采用不同的方式來組織，但是在專題點、線、面狀要素的采集上是一致的，以矢量數(shù)據(jù)形式為主，同時考慮空間關(guān)系的建立，以及與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)性。1)專題點目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)采集由于不需要建立拓?fù)潢P(guān)系，專題點目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)采集方法非常簡單，只需要指定對應(yīng)目標(biāo)圖層，并在基礎(chǔ)地理底圖的相應(yīng)位置添加點數(shù)據(jù)。點數(shù)據(jù)應(yīng)采集目標(biāo)的中心定位點。不過，由于專題點目標(biāo)的變化快，紙質(zhì)地圖上的數(shù)據(jù)可能存在信息少，時效差的情況，通常采用實地調(diào)查采集的方式補(bǔ)充信息。2)專題線和面目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)采集專題線目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)一般沿著線狀實體的中心線采集，而面目標(biāo)則沿著多邊形輪廓線采集?？紤]到專題目標(biāo)之間的拓?fù)潢P(guān)系，在數(shù)字化過程中會產(chǎn)生偽節(jié)點、懸掛點、裂隙、重等錯誤，這都是因為數(shù)字化采集時，跟蹤沒有到位或者過頭，以及兩個目標(biāo)之間的共位線被重復(fù)采集等原因造成的。這些問題通常在拓?fù)潢P(guān)系建立過程中發(fā)現(xiàn)，一部分問題，如懸掛點，可以通過設(shè)定咬合距離自動決，另一部分錯誤則需要應(yīng)用采集系統(tǒng)的編輯功能來修改。專題地理空間數(shù)據(jù)的采集五、空間關(guān)系的建立一、項目概況電子地圖的空間關(guān)系主要是針對同一要素的專題地理目標(biāo)建立的，并且以拓?fù)潢P(guān)系為主。在專題線目標(biāo)或面目標(biāo)的集合中，采用矢量拓?fù)淠Ｐ涂梢杂行У亟M織空間數(shù)據(jù)，對電子地圖目標(biāo)的復(fù)雜查詢與空間分析起到至關(guān)重要的作用。在電子地圖中存在兩種類型的拓?fù)潢P(guān)系，確定型拓?fù)潢P(guān)系與模糊型拓?fù)潢P(guān)系?？臻g關(guān)系的建立空間關(guān)系的