第二章 空间数据获取

1、Principle and Application of Geographic Information System 第二章第二章 空间数据获取空间数据获取 第二章第二章 空间数据获取空间数据获取 G I SG I S 的 数 据 源的 数 据 源 GISGIS数据源的分类数据源的分类 空间数据采集的任务空间数据采集的任务 数据源与相应设备数据源与相应设备 几何数据的采集几何数据的采集 栅 格 数 据 编 码栅 格 数 据 编 码 采 集 前 的 准 备采 集 前 的 准 备 属 性 数 据 采 集属 性 数 据 采 集 栅格数据的建立栅格数据的建立基基 本本 概概 念念 图图 形形 表表 示

2、示 矢量数据获取矢量数据获取 矢量数据组织矢量数据组织 矢量数据编码矢量数据编码 矢栅结构选择矢栅结构选择 矢栅结构比较矢栅结构比较 相互转换算法相互转换算法 空间数据概述空间数据概述 数据采集方法数据采集方法 矢量数据获取矢量数据获取 栅格数据的获取栅格数据的获取 空间数据是空间数据是GISGIS的血液，实际上整个的血液，实际上整个GISGIS都是围绕空间数都是围绕空间数 据的采集、加工、组织、存储、分析、可视化这几个方据的采集、加工、组织、存储、分析、可视化这几个方 面展开的面展开的 空间数据的获取手段、生产工艺、数据质量都会直接影空间数据的获取手段、生产工艺、数据质量都会直接影 响到响到

3、GISGIS的成本、效率和应用潜力的成本、效率和应用潜力 数据采集方法有数据采集方法有 q野外数据采集（平板仪、经纬仪、全站仪、野外数据采集（平板仪、经纬仪、全站仪、GPSGPS等）等） q手工数据输入法（各种调查统计数据）手工数据输入法（各种调查统计数据） q地图数字化（手扶跟踪、扫描数字化等）地图数字化（手扶跟踪、扫描数字化等） q摄影测量与遥感摄影测量与遥感 q其它系统的数据转换（公共的数据接口与转换标准）其它系统的数据转换（公共的数据接口与转换标准） 空间数据概述空间数据概述 GISGIS数据采集的方法是根据已有的数据源形式，数据采集的方法是根据已有的数据源形式， 现有设备条件、人和财

4、力状况来选定现有设备条件、人和财力状况来选定 本讲主要介绍空间数据源及其获取方法、空间本讲主要介绍空间数据源及其获取方法、空间 数据质量问题数据质量问题 汽油汽油数据数据 GISGIS中数据费用比例中数据费用比例 硬件硬件软件软件数据数据 = 12 7= 12 7 空间数据概述空间数据概述 v空间数据的内容空间数据的内容 v空间数据的基本特征空间数据的基本特征 v空间数据测量的尺度和精度空间数据测量的尺度和精度 v数据来源数据来源 空间数据概述空间数据概述 GISGIS数据可以概括为四类数据可以概括为四类 q数字线划图（数字线划图（DLGDLG, ,D Digital Line Graphig

5、ital Line Graph） q数字影像数据（数字影像数据（DOMDOM, ,D Digital Orthograph Mapigital Orthograph Map） q数字高程模型（数字高程模型（DEMDEM, ,D Digital Elevation Modeligital Elevation Model） q地物的属性数据（地物的属性数据（Attribute DataAttribute Data） v空间数据的内容空间数据的内容 1 1）数字线划图（）数字线划图（DLGDLG） qDLGDLG是现有地形图上是现有地形图上基础地理要素基础地理要素的矢量数的矢量数 据集（用点、线、面

6、坐标来描述地理要素的位据集（用点、线、面坐标来描述地理要素的位 置和形状），且保存地理要素间置和形状），且保存地理要素间空间关系空间关系和相和相 关的属性信息关的属性信息 q特点：特点： 基于实体的数据基于实体的数据( (对实体抽象的数据，将对实体抽象的数据，将 实体抽象为点线面实体抽象为点线面) ) 拓扑关系复杂拓扑关系复杂 用抽象图形（符号、颜色、宽度）表达空用抽象图形（符号、颜色、宽度）表达空 间实体的特性间实体的特性 v空间数据的内容空间数据的内容 2 2）影像数据（）影像数据（Image DataImage Data） q包括遥感影像和航空影像，彩色图或者灰度包括遥感影像和航空影像，

7、彩色图或者灰度 图均可图均可 q特点：特点： 基于栅格表示的模型基于栅格表示的模型 直观而详细记录地表自然现象直观而详细记录地表自然现象 数据源丰富数据源丰富 生产效率高生产效率高 v空间数据的内容空间数据的内容 3 3）数字高程模型（）数字高程模型（DEMDEM） qDEMDEM是在高斯投影平面上规则格网点或三角网点是在高斯投影平面上规则格网点或三角网点 平面坐标（平面坐标（x x，y y）及其高程（）及其高程（z z）的数据集）的数据集 q用来表示地表的高程信息用来表示地表的高程信息 v空间数据的内容空间数据的内容 4 4）地物的属性数据）地物的属性数据 q对描述空间实体的数量、质量、等级

8、等特征的数据对描述空间实体的数量、质量、等级等特征的数据 q包含两层含义包含两层含义 是什么？即它属于那一类地物是什么？即它属于那一类地物 实体特征的详细描述信息，如：公路的描述信息实体特征的详细描述信息，如：公路的描述信息 包括公路名称、等级、宽度、路面材料、车道数、包括公路名称、等级、宽度、路面材料、车道数、 建设年代、路面状况等建设年代、路面状况等 q属性数据往往以表格的形式存在，但可以以可视化属性数据往往以表格的形式存在，但可以以可视化 方式描述属性数据，如道路宽度、颜色可以反映道方式描述属性数据，如道路宽度、颜色可以反映道 路的不同等级、饼图反映不同属性值之间的比例路的不同等级、饼图

9、反映不同属性值之间的比例 q属性数据的数据采集工作量往往很大，如地籍信息属性数据的数据采集工作量往往很大，如地籍信息 v空间数据的内容空间数据的内容 v空间数据的特征空间数据的特征 空间特征空间特征 q是是GISGIS所独有的数据类型所独有的数据类型 q在地理坐标框架下，刻画空间对象的位置、形状和在地理坐标框架下，刻画空间对象的位置、形状和 大小等几何特征大小等几何特征 q表示方法：表示方法： 绝对描述绝对描述坐标（直角坐标、经纬度）坐标（直角坐标、经纬度） 相对描述相对描述空间拓扑关系（邻接、连接、方位）空间拓扑关系（邻接、连接、方位） 专题特征专题特征 q除空间特征、时间特征外的其它特征，

10、如除空间特征、时间特征外的其它特征，如 地形坡度、坡向、某地的年降雨量、土壤的酸碱地形坡度、坡向、某地的年降雨量、土壤的酸碱 度、土地覆盖类型、人口密度、交通流量、空气度、土地覆盖类型、人口密度、交通流量、空气 污染程度等污染程度等 q专题特征用于制作专题图或专题信息系统专题特征用于制作专题图或专题信息系统 时间特征时间特征 q空间数据总是在特定的时间或时间段内采集得到或空间数据总是在特定的时间或时间段内采集得到或 计算得到的计算得到的 q当数据考虑时间特征时就成为时态数据，如当数据考虑时间特征时就成为时态数据，如 地籍数据就具有非常明显的时间特征地籍数据就具有非常明显的时间特征 城镇规划前后

11、的地表信息发生变化城镇规划前后的地表信息发生变化 qGISGIS建设应该考虑数据更新问题建设应该考虑数据更新问题 v空间数据的特征空间数据的特征 空间对象描述包括两个方面：空间对象描述包括两个方面：定性和定量描述定性和定量描述 定性描述定性描述 q对空间对象的鉴别、分类和命名对空间对象的鉴别、分类和命名 q主要表现在属性方面，例如主要表现在属性方面，例如 分类代码（土地利用类型、植被类型等）分类代码（土地利用类型、植被类型等） 数值类型：以一定的数值作为类型标识，不代数值类型：以一定的数值作为类型标识，不代 表对象量化程度表对象量化程度 q不同应用领域的空间对象描述详细程度不同不同应用领域的空

12、间对象描述详细程度不同 土地利用类型分类、基础地理信息代码的详细土地利用类型分类、基础地理信息代码的详细 程度随空间数据库比例尺的不同而异程度随空间数据库比例尺的不同而异 v空间数据测量的尺度和精度空间数据测量的尺度和精度 定量描述定量描述 q包括空间对象的图形、属性两个方面包括空间对象的图形、属性两个方面 q图形：指空间坐标图形：指空间坐标 测量的尺度取决于采样点的取舍和测量坐标的精度测量的尺度取决于采样点的取舍和测量坐标的精度 比例尺决定空间数据的密度、坐标精度或影像数据比例尺决定空间数据的密度、坐标精度或影像数据 的分辨率，例如的分辨率，例如 公路在大比例尺中看成是面状地物、坐标精确公路

13、在大比例尺中看成是面状地物、坐标精确 到厘米到厘米 在小比例中视为线，坐标精确到分米或米在小比例中视为线，坐标精确到分米或米 q属性：指属性项的量化值，如属性：指属性项的量化值，如 土壤的酸碱度、某职工的工资，统计调查数据土壤的酸碱度、某职工的工资，统计调查数据 空间对象测量尺度和精度的原则空间对象测量尺度和精度的原则 q计算机输出的地图满足同等比例尺地图的精度要求计算机输出的地图满足同等比例尺地图的精度要求 v空间数据测量的尺度和精度空间数据测量的尺度和精度 v数据来源数据来源 1 1）GISGIS数据来源数据来源 q(1)(1)基础制图数据：包括地形数据和人文景观数据基础制图数据：包括地形

14、数据和人文景观数据 q(2)(2)自然资源数据：描述自然资源性质、分布的数自然资源数据：描述自然资源性质、分布的数 据据 q(3)(3)调查统计数据：统计部门经过调查分析所得到调查统计数据：统计部门经过调查分析所得到 的各种统计数据的各种统计数据 q(4)(4)数字高程数据：关于地表位置布局的高程测量数字高程数据：关于地表位置布局的高程测量 数据数据 q(5)(5)法律文档数据法律文档数据 q(6)(6)已有系统数据已有系统数据 GISGIS 空间数据空间数据 基础地图基础地图 存储介质、现势性、投影转换存储介质、现势性、投影转换 多媒体多媒体 辅助辅助GISGIS空间分空间分 析和查询析和查

15、询 遥感、航空影象和数据遥感、航空影象和数据 分辨率、变形规律、纠正、解译特征分辨率、变形规律、纠正、解译特征 地面测量地面测量 其它系统的其它系统的 数字形式数据数字形式数据 调查统计数据调查统计数据 与与 法律文档数据法律文档数据 原始数据原始数据加工后的数据加工后的数据 非电子数据非电子数据 电子数据电子数据 全站仪、全站仪、GPS数据数据 地球物理、地球化学地球物理、地球化学 遥感数据遥感数据 地图地图 专题地图专题地图 统计图表统计图表 平板测量、工程测量数据平板测量、工程测量数据 航空、遥感像片航空、遥感像片 人口普查人口普查 社会经济调查社会经济调查 各种统计资料各种统计资料 已

16、建各种数据库已建各种数据库 GIS数据数据 2 2）GISGIS数据来源分类数据来源分类 v数据来源数据来源 地图地图 地面测量数据地面测量数据 统计资料统计资料 航空、遥感航空、遥感 数字数据数字数据 多媒体多媒体 数字化仪数字化仪 扫描仪扫描仪 摄影测量摄影测量 键盘键盘 空间空间 数据库数据库 编辑处理编辑处理 数据交换数据交换 v数据内容与相应设备数据内容与相应设备 1 1）平板仪（经纬仪）测量）平板仪（经纬仪）测量 野外数据采集野外数据采集 如右图所示,设在地面上有A、O、 B 三点,在O点安置一块图板,并使其 水平，平板上铺上一张图纸,在纸上 绘出o点,使o点与地面O点处于同一 铅

17、垂线上。设想通过OA、OB两方 向各作竖直面,该两竖直面与图板的 交线oa与ob的水平角就表示了地 面直线OA、OB的水平角。如再测 得OA、OB的水平距离,并按测图的 比例尺,分别在oa、ob上截取a、b 两点,则图上a、b、o三点构成的图 形与地面A、B、O三点所构成的图 形为对应各边相平行的相似图形。 这便是平板仪测图的原理。 2 2）全站仪测量）全站仪测量 q是电子经纬仪和测距仪的集成，得到数字形式的方是电子经纬仪和测距仪的集成，得到数字形式的方 位角、距离或三维坐标位角、距离或三维坐标 q作业灵活、精度高作业灵活、精度高 q作业形式作业形式 全站仪全站仪 + + 与电子手簿：与电子手

18、簿：野外采集数据点、绘草野外采集数据点、绘草 图，室内进行数据导入、图形编辑图，室内进行数据导入、图形编辑 电子平板：电子平板：是平板仪的电子形式，野外即测即所是平板仪的电子形式，野外即测即所 得，可以及时了解测绘的正确与否得，可以及时了解测绘的正确与否 野外数据采集野外数据采集 3 3）GPSGPS测量测量 q GPSGPS的基本概念的基本概念 全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS），有美国海军于），有美国海军于19731973年开年开 始实施，并于始实施，并于2020世纪世纪9090年代开始使用年代开始使用 由三部分组成：空间部分、控制部分和用户部分由三部分组成：空间部分、控制部分和用

19、户部分 空间部分：包括卫星和在佛罗里达州空间部分：包括卫星和在佛罗里达州CanaeralCanaeral海海 岬携载卫星升空的德而塔火箭；卫星系统岬携载卫星升空的德而塔火箭；卫星系统2424颗卫颗卫 星组成，高度为星组成，高度为20183KM20183KM，分布在，分布在6 6个轨道面上，个轨道面上， 轨道面之间的夹角为轨道面之间的夹角为6060度，并且与赤道面的交角度，并且与赤道面的交角 为为5555度，以保证可以覆盖极地地区度，以保证可以覆盖极地地区 GPSGPS 卫卫 星星 群群 野外数据采集野外数据采集 控制部分：包括位于科罗拉多州科罗拉多泉的猎 鹰空军基地的主控制站，和位于猎鹰空军基

20、地、 太平洋上的夏威夷、阿松森岛、印度洋上的 Diego Garcia环礁、以及在南太平洋上的夸贾林 环礁的监测站网，这些站网的任务是监测GPS卫 星。控制部分预报每颗GPS卫星轨道和原子钟的 工作状态，并上行到GPS卫星，再传输到用户的 GPS接收机 用户部分：包括军事人员和民间用户接收GPS信 号的设备 q GPSGPS的特点的特点 具有全天候、高精度和自动测量的特点；可以在具有全天候、高精度和自动测量的特点；可以在 全球任何地方和任何天气条件下，为使用者提供全球任何地方和任何天气条件下，为使用者提供 位置、速度、以及时间的准确信息位置、速度、以及时间的准确信息 q GPSGPS的主要用途

21、包括的主要用途包括 陆地应用：陆地应用：车辆导航、大气物理观测、变形监测、车辆导航、大气物理观测、变形监测、 地壳运动监测、市政规划控制与地形测绘等地壳运动监测、市政规划控制与地形测绘等 海洋应用：海洋应用：远洋船航线设定与监测、船只实时调远洋船航线设定与监测、船只实时调 度与导航、海洋救援、海平面升降监测等度与导航、海洋救援、海平面升降监测等 航空航天应用：航空航天应用：飞机导航、航空遥感姿态控制、飞机导航、航空遥感姿态控制、 低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天 器防护探测等器防护探测等 地图数字化地图数字化 特点：特点： q简单、效率高，但

22、精度低简单、效率高，但精度低 地地 图图 数数 字字 化化 扫 描 矢 量 化扫 描 矢 量 化 手扶跟踪数字化手扶跟踪数字化 地图数字化地图数字化 确定数字化路线确定数字化路线 地图定向地图定向 1 1）手扶踪数字化）手扶踪数字化 q手扶跟踪数字化方法使用的仪器是数字化仪手扶跟踪数字化方法使用的仪器是数字化仪 q关键是图板定向：关键是图板定向：建立图板上地图的图廓点（控制点）建立图板上地图的图廓点（控制点） 坐标坐标(x,y)(x,y)与相应点大地坐标（与相应点大地坐标（X,YX,Y）的对应关系）的对应关系 q数字化仪的工作方式有：点方式、流方式两种数字化仪的工作方式有：点方式、流方式两种

23、点方式：点方式：按一下键，就将十字丝交点的坐标送入计按一下键，就将十字丝交点的坐标送入计 算机；算机； 流方式：流方式：按特定的时间间隔或距离间隔，连续向计按特定的时间间隔或距离间隔，连续向计 算机发送十字丝交点的坐标算机发送十字丝交点的坐标 q手扶跟踪数字化缺点：几何精度较低、速度较慢，且劳手扶跟踪数字化缺点：几何精度较低、速度较慢，且劳 动强度大、易疲劳动强度大、易疲劳 iii iii ybxbbY yaxaaX 210 210 2 2）扫描数字化）扫描数字化 q扫描数字化方法使用的仪器是扫描仪，它的作用是：将扫描数字化方法使用的仪器是扫描仪，它的作用是：将 纸质地图转换成数字栅格图象纸质

24、地图转换成数字栅格图象 q关键是图形定向：关键是图形定向：原理与手扶跟踪数字化相同原理与手扶跟踪数字化相同 q特点是：特点是：自动化程度较高、精度受扫描仪分辨率的限制、自动化程度较高、精度受扫描仪分辨率的限制、 劳动强度小劳动强度小 q工作流程：工作流程：扫描数字化基本步骤：纸质地图，扫描转化，扫描数字化基本步骤：纸质地图，扫描转化， 拼接子图块，几何校正，屏幕跟踪矢量化，矢量图合成拼接子图块，几何校正，屏幕跟踪矢量化，矢量图合成 接边，矢量图编辑，存入空间数据库。接边，矢量图编辑，存入空间数据库。 屏幕跟踪矢量化流程：屏幕跟踪矢量化流程： 准备扫描图像准备扫描图像 栅格图像配准栅格图像配准

25、新建数字化图层新建数字化图层 屏幕跟踪矢量化地图屏幕跟踪矢量化地图 选择投影和单位选择投影和单位 输入控制点输入控制点 编辑控制点编辑控制点 3 3）数字化编辑处理）数字化编辑处理 q任务：任务： 改正数字化过程中的错误或误差改正数字化过程中的错误或误差 维护采集对象拓扑关系的一致性（包括逻辑、维护采集对象拓扑关系的一致性（包括逻辑、 几何）几何） 进行图幅接边进行图幅接边 q数字化误差常见误差类型数字化误差常见误差类型 q图幅接边误差图幅接边误差 v 由于航空图像和卫星图像的原始数据存在着一定由于航空图像和卫星图像的原始数据存在着一定 的几何变形，这种几何变形是由各种各样的系统的几何变形，这

26、种几何变形是由各种各样的系统 误差和非系统误差引起的，诸如相机和传感器的误差和非系统误差引起的，诸如相机和传感器的 旋转、地形的起伏、地球的曲率、扫描误差和量旋转、地形的起伏、地球的曲率、扫描误差和量 测误差等。如果在没有经过校正处理的图像上直测误差等。如果在没有经过校正处理的图像上直 接进行量测，所获取的空间信息是不可靠的，其接进行量测，所获取的空间信息是不可靠的，其 用途是非常有限的。数字摄影测量处理是对遥感用途是非常有限的。数字摄影测量处理是对遥感 图像进行校正的基本方法图像进行校正的基本方法 摄影测量摄影测量 摄影测量摄影测量 1 1）摄影测量学）摄影测量学(Photogrammetr

27、y(Photogrammetry） q概念：对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信概念：对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信 息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所 摄对象的本质提供各种资料的一门学科摄对象的本质提供各种资料的一门学科 q研究内容研究内容 获取被研究物体的影像获取被研究物体的影像 单张或多张像片处理的理论、方法、设备和技术单张或多张像片处理的理论、方法、设备和技术 如何用图形、图像或数字形式将所测得的成果表如何用图形、图像或数字形式将所测得的成果表 示出来示出来 q任务任务 测制各种比例尺的地形图测制各种比例尺的地形图

28、 建立地形数据库，为各种建立地形数据库，为各种GISGIS提供基础数据提供基础数据 1 1）遥感（）遥感（RemoteRemote SensingSensing）的定义）的定义 q从广义上说，泛指一切无接触的远距离探测，从广义上说，泛指一切无接触的远距离探测， 包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波） 等的探测等的探测 q从狭义上说，遥感是借助对电磁波敏感的仪器从狭义上说，遥感是借助对电磁波敏感的仪器 ， 从远处（不与探测目标相接触）记录目标物对从远处（不与探测目标相接触）记录目标物对 电磁波的辐射、反射、散射等信息，通过分析，电磁波的辐射、反射、散

29、射等信息，通过分析， 揭示出目标物的特征性质及其变化的综合性探揭示出目标物的特征性质及其变化的综合性探 测技术测技术 遥感图像遥感图像 2 2）遥感分类）遥感分类 q根据运载工具不同，遥感可分为：航天遥感、航根据运载工具不同，遥感可分为：航天遥感、航 空遥感、近地遥感、地面遥感空遥感、近地遥感、地面遥感 q根据辐射源不同，遥感方式又可分为：主动式和根据辐射源不同，遥感方式又可分为：主动式和 被动式遥感被动式遥感 q按电磁波的波谱范围，遥感可分为：紫外遥感、按电磁波的波谱范围，遥感可分为：紫外遥感、 可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感 q按应用领

30、域或专题，遥感还可分为：环境遥感、按应用领域或专题，遥感还可分为：环境遥感、 大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农 业遥感、林业遥感等业遥感、林业遥感等 航空、航天遥感示意图航空、航天遥感示意图 3 3）遥感技术系统）遥感技术系统 q由遥感平台、遥感器、信息传输接收装置以由遥感平台、遥感器、信息传输接收装置以 及数字或图像处理设备等及其技术组成及数字或图像处理设备等及其技术组成 4 4）遥感技术优势）遥感技术优势 q视域广阔，监测范围最大可覆盖整个地球视域广阔，监测范围最大可覆盖整个地球 q可瞬时成像、实时传输、快速处理，有助于迅速获取信可瞬时成

31、像、实时传输、快速处理，有助于迅速获取信 息和实施动态监测息和实施动态监测 q遥感影像形象逼真，信息丰富，可进行定性、定量分析遥感影像形象逼真，信息丰富，可进行定性、定量分析 和量测和量测 q可利用不同目标物对不同波段电磁波的穿透或反射特性可利用不同目标物对不同波段电磁波的穿透或反射特性 来认识目标物来认识目标物 q加宽了人眼所能观测的光谱范围，从可见光到紫外和红加宽了人眼所能观测的光谱范围，从可见光到紫外和红 外波段外波段 多光谱卫星传感器获得的全球天然彩色图像多光谱卫星传感器获得的全球天然彩色图像 5 5）遥感数据类型）遥感数据类型( (主要主要) ) 目前，已有美国、法国、日本、硬度等国

32、发射了陆地卫星，我过已发射了国土资目前，已有美国、法国、日本、硬度等国发射了陆地卫星，我过已发射了国土资 源普查卫星、与巴西合作源普查卫星、与巴西合作 美国陆地卫星（美国陆地卫星（LandsatLandsat）,1972.7.23,1972.7.23、1975.1.221975.1.22、1978.3.5 1978.3.5 简称简称Landsat-1Landsat-1、 2 2、3 3号号MSSMSS多光谱扫描仪多光谱扫描仪 分辨率分辨率7979* *7979、周期、周期1818天天 Landsat-4(1982) Landsat-4(1982)、5(1984), 5(1984), 专题制图仪

33、（专题制图仪（TMTM）、分辨率）、分辨率3030* *3030、周期、周期1616天天 美国诺阿气象卫星的甚高分辨率辐射仪美国诺阿气象卫星的甚高分辨率辐射仪 法国法国SPORTSPORT卫星数据，卫星数据， SPORT-1(1986) SPORT-1(1986) 、 SPORT-2(1990) SPORT-3(1993)SPORT-2(1990) SPORT-3(1993)、 SPORT-4(1998)SPORT-4(1998)，高分辨率可见光传感器（，高分辨率可见光传感器（HRVHRV）, ,分辨率分辨率1010* *1010（全色）、（全色）、2020* *2020（分（分 色绿、红、红

34、外）、周期色绿、红、红外）、周期2626天，同一地区的成像周期为（天，同一地区的成像周期为（3.7-2.43.7-2.4天），天），SPORT-5(SPORT-5(分分 辨率为辨率为5M5M、10M)10M) 日本地球资源卫星日本地球资源卫星(JERS),JERS-1(1992),(JERS),JERS-1(1992),合成孔径雷达（合成孔径雷达（SARSAR）、分辨率）、分辨率18M18M 印度遥感卫星（印度遥感卫星（IRSIRS）,IRS-1A(1988),IRS(1991),IRS-1A(1988),IRS(1991),周期周期2222天天 欧洲遥感卫星（欧洲遥感卫星（ERSERS）数据

35、，）数据， ERS-1(1991),7ERS-1(1991),7种传感器，其中合成孔径雷达用于种传感器，其中合成孔径雷达用于 土地利用土地利用/ /土地覆盖调查，土地覆盖调查， ERS-2 ERS-2 （19951995） 美国商用通讯卫星美国商用通讯卫星QUICKBIRDQUICKBIRD（快鸟）（快鸟）（2001.102001.10）, ,分辨率达分辨率达0.61M0.61M 卫星传感器卫星传感器空间分辨率空间分辨率重访周期重访周期主要用处主要用处 美国陆地卫星美国陆地卫星 Landsat TMLandsat TM 30m30m 热红外热红外120m120m 1616天天 水深、水色、叶绿

36、素、植物水深、水色、叶绿素、植物 长势、土壤和植物水分、云长势、土壤和植物水分、云 及地表温度、岩石类型及地表温度、岩石类型 美国气象卫星美国气象卫星 NOVAA-AVHRRNOVAA-AVHRR 1.1km1.1km0.50.5天天 植物、云、冰雪、大气及地植物、云、冰雪、大气及地 表温度表温度 法国法国SPOTSPOT卫星卫星 SPOT-HRVSPOT-HRV 可见光可见光10m10m 红外红外20m20m 2626局部局部2-2- 3 3天天 水色、植被状况、植物长势、水色、植被状况、植物长势、 制图制图 美国美国 QiuckBirdQiuckBird 全色全色1-0.61m1-0.61

37、m 多光谱多光谱4-2.5m4-2.5m 94.494.4分分 制图、农业、城市规划、气制图、农业、城市规划、气 象、军事象、军事 欧洲遥感卫星欧洲遥感卫星 ERS-SARERS-SAR 25m25m用于土地利用用于土地利用/ /土地覆盖调查土地覆盖调查 v 光谱分辨率：是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光 谱分辨率愈高 v 空间分辨率：是指图像像素所代表得相应地面范围的大小，空 间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小。 v 辐射分辨率：是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射 强度的最小变化量。 v 时间分辨率：是指同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样 的时间频率，也称重访周期。 北京

38、故宫_SPOT_2.5m 北京故宫_QuickBird_0.6m Las Vegas, 1992 Las Vegas, 1972 Las Vegas, 1986 卫星航天遥感 航空遥感 地面遥感 探测器航宇遥感 属性数据也称为统计数据或专题数据，是对目标空间特征属性数据也称为统计数据或专题数据，是对目标空间特征 以外的目标特性的描述，包括：以外的目标特性的描述，包括： q目标类型：地物类型定义目标类型：地物类型定义 q目标具体说明与描述：宗地信息目标具体说明与描述：宗地信息 属性数据获取方式：资料的调查与收集整理，数据分为：属性数据获取方式：资料的调查与收集整理，数据分为： q社会环境数据：社

39、会环境数据：城市人口、交通城市人口、交通 q自然资源数据：自然资源数据：地形、水系、基础地质地形、水系、基础地质 q资源与能源数据：资源与能源数据：土地资源、生物资源、矿产资源土地资源、生物资源、矿产资源 属性类型：字符串、数字、图片、录象、声音、文本等属性类型：字符串、数字、图片、录象、声音、文本等 属性数据一般用键盘输入，输入方式：属性数据一般用键盘输入，输入方式： q即时输入即时输入 q事后输入事后输入: : 一次性输入属性表，然后建立图形与属性之一次性输入属性表，然后建立图形与属性之 间的关系间的关系 属性数据获取属性数据获取 由于数据生产可由专门从事数据生产的部门、私营企由于数据生产

40、可由专门从事数据生产的部门、私营企 业和民间组织来完成，空间数据转换也可作为空间数业和民间组织来完成，空间数据转换也可作为空间数 据获取手段之一据获取手段之一 空间数据转换的内容空间数据转换的内容 q空间定位信息、空间关系、属性信息空间定位信息、空间关系、属性信息 由于各种软件对空间数据组织方法存在差异，所以转由于各种软件对空间数据组织方法存在差异，所以转 换时会存在信息丢失换时会存在信息丢失 q拓扑关系信息：是否支持拓扑关系拓扑关系信息：是否支持拓扑关系 q属性信息：一般都能转换属性信息：一般都能转换 q投影信息：类型是否支持或自定义类型投影信息：类型是否支持或自定义类型 第三节空间数据转换

41、第三节空间数据转换 空间数据转换方法空间数据转换方法 数据交换文件数据交换文件 GIS A GIS A GIS B GIS B GIS A GIS A GIS B GIS B 内部文件内部文件 外部文件外部文件 外部文件外部文件 内部文件内部文件 GIS A 数据交换标准数据交换标准 同构空间数据库同构空间数据库 Open GIS (API函数函数) 第四节第四节 空间数据质量空间数据质量 1 1）数据质量概念）数据质量概念 q空间数据质量是指地理数据正确反映现实世界空间数据质量是指地理数据正确反映现实世界 空间对象的精度、一致性、完整性、现势性以及空间对象的精度、一致性、完整性、现势性以及

42、适应性的能力适应性的能力 q数据质量信息数据质量信息 数据采集日期数据采集日期( (现势性现势性) ) 位置精度位置精度( (几何精度几何精度) ) 分类精度分类精度( (属性精度属性精度) ) 完整性（是否缺少数据？）完整性（是否缺少数据？） 数据采集与编码方法（直接影响数据质量）数据采集与编码方法（直接影响数据质量） 2 2）数据质量的基本特征）数据质量的基本特征 q准确度：测量值与其实际真值的接近程度准确度：测量值与其实际真值的接近程度 q精度：对象表达的详细程度，包括定位精度、属性精度：对象表达的详细程度，包括定位精度、属性 精度、空间分辨力精度、空间分辨力 A B (1) A B (

43、2) B A (3) A A的准确度低于的准确度低于B B， 但但A A的精度高于的精度高于B B (1)(1)、(2)(2)中中A A、B B准确度准确度 一致，但一致，但A A的精度高于的精度高于B B 2 2）数据质量的基本特征（续）数据质量的基本特征（续） q 不确定性：当某种现象不能精确测定时，其值无法知道，不确定性：当某种现象不能精确测定时，其值无法知道， 其误差也就无法确定，这时就用不确定性代替误差，一般其误差也就无法确定，这时就用不确定性代替误差，一般 采取对同一现象进行多次观测并求标准差来表示采取对同一现象进行多次观测并求标准差来表示 q 相容性：两个来源数据在同一应用中的难

44、易程度相容性：两个来源数据在同一应用中的难易程度 土地利用图拼接时，边缘处地物类型和几何位置应该相土地利用图拼接时，边缘处地物类型和几何位置应该相 容容 不同比例尺可造成数据的不相容，如一种图上有，而另不同比例尺可造成数据的不相容，如一种图上有，而另 一种图上被忽略一种图上被忽略 q 一致性：同一现象或同类现象表达的一致程度，包括一致性：同一现象或同类现象表达的一致程度，包括 位置不一致：河流位置不一致：河流, ,行政边界在不同的图上形状不同行政边界在不同的图上形状不同 逻辑不一致：道路不能穿越房子、等高线不能交叉逻辑不一致：道路不能穿越房子、等高线不能交叉 2 2）数据质量的基本特征（续）数

45、据质量的基本特征（续） q 完整性：指数据的完整性，包括分层的完整性、分类的完完整性：指数据的完整性，包括分层的完整性、分类的完 整性、内容完整性（不缺少数据）整性、内容完整性（不缺少数据） q 可得性：获得或使用数据的容易程度可得性：获得或使用数据的容易程度 q 现势性：数据反映客观现象目前状况的程度，对许多类型现势性：数据反映客观现象目前状况的程度，对许多类型 的地理信息来说，时间是一个严格的因素，如人口统计信的地理信息来说，时间是一个严格的因素，如人口统计信 息、土地利用类型信息息、土地利用类型信息 q 适用性：数据质量的适用性主要取决于所使用数据的内容适用性：数据质量的适用性主要取决于所使用数据的内容 与质量、用户的财力、获得数据的易容程序等与质量、用户的财力、获得数据的易容程序等 上述这些数据质量的基本特征决定了数据质量的好坏。上述这些数据质量的基本特征决定了数据质量的好坏。 3 3）数据误差或不确定性来源）数据误差或不确定性来源 q 数据的误差大小即数据的不准确程度是一个累积的数据的误差大小即数据的不准确程度是一个累积的 量。数据从最初采集，经加工最后到存档及使用，量。数据从最初采集，经加工最后到存档及使用， 每一步都可能引入误差每一步都可能引入误差 q 按按GISGIS中的获取操作、输出和使用这一过程来进行中的获取操作、输出和使用