第三章：数据来源、输入与维护解读.ppt

地理信息系统 第三章 数据来源、输入与维护 数据的来源、输入、维护 数据来源 空间数据 空间位置信息获取：野外实地测量、航测遥感 属性数据 属性信息获取：遥感判读、现场调查、社会调查与统计 空间数据——野外实地测量 空间数据——航测遥感 数据输入方法 属性数据： 键盘 扫描 语音 现有数据转换 空间数据： 数字化仪 扫描仪 坐标几何 摄影测量矢量化 现有数据转换 空间数据输入：数字化仪输入（手工数字化） 数字化仪的工作原理 数字化仪的分辨率。目前可以达到（每英寸10160线)每毫米400线以上。一般也能达到0.1mm 需要操作者掌握输入的精度 数字化仪可以直接得到矢量数据 随着数字测量和GIS的普及，纸质地图数字化的机会越来越少 空间数据输入：扫描仪输入 扫描仪：滚筒式、平板式。大幅面A0一般是滚筒式，小幅面一般是平板式A4。 扫描得到的是栅格图像。扫描后，必须进行后续处理。这一工作称为“矢量化” 扫描后处理——矢量化 1）不作矢量化、2）全自动矢量化、3）半自动矢量化 全自动矢量化的局限性： １）图上杂点的清除 ２）线型、符号、字符的识别。 只适用于数据分类要求不高的背景图。 全手工矢量化跟踪的局限性： １）速度慢、易疲劳。 ２）分类有疏忽。 ３）分辨率与精度有矛盾， 适用于专项、局部要素的输入 半自动手工矢量化。结合了上述二种方法的优点 航空、卫星影像既可用摄影测量方法矢量化，也可简单地人工跟踪矢量化 遥感 遥感(Remote Sensing ):利用自然界的电磁波、或人工发射电磁波、或利用地物自身的电磁波，将波谱及其几何位置记录下来，判读（解译）地表物体的分布规律，实现对地表远距离、非接触的观察。 遥感的电磁辐射源：主要是太阳的可见光和红外线，有时也用微波雷达或地物自身的红外线。 探测、记录电磁波的仪器称传感器，它可以安装在飞机（或气球）上，称航空遥感，也可安装在人造地球卫星上，称航天遥感。航空遥感的灵活性大、针对性强、图像的几何分辨率高。航天遥感的通用性强，卫星可以长期在太空飞行，一日数次或隔数十日一次对相同地物反复观察。 经传感器获取的信息一般是图像信息，常称遥感影像。 主动遥感，被动遥感：大多数是被动，少数是主动 航空遥感：大比例、更新周期长， 卫星遥感（航天遥感）：小比例、大范围、更新周期短（几天） 遥感技术的发展 国外商用卫星影像，对地表的分辨率已经达到1.0-0.6米，正在向0.3米迈进。可以制作1:10000-1:5000，甚至1：2000的基础地图。航空影像也在向扫描、数字成像的方向发展。 美国陆地卫星LANDSAT系列：LANDSAT-7，16天重复循环，分辨率为15 米。 法国SPOT卫星：SPOT-5，26天重复循环，5m分辨率的全色影像。 IKONOS卫星：美国太空影像公司 1999，2.9天重复循环，第一个提供1米分辨率的商用卫星遥感图像，最大成图比例尺可达1∶2,500 Quick Bird（快鸟）：美国Digital globe公司 2001，商业卫星中分辨率最高，全色波段分辨率为0.61米，最大成图比例尺能达到1∶1,500－1∶2,000 遥感图像的解释和判读 判读、解译：获得遥感图像后可以进一步辨认地物的空间分布、相关特征。 判读、解译的主要依据：波谱特征，物理特征，几何特征。 遥感信息在城市规划中的典型应用 1）地形测绘 2）土地使用调查 3）建筑物调查 4）绿化、植被调查 5）环境调查 6）景观调查 … 遥感的局限性 图像判读、解译后获得的往往是对地物的大致估计，或间接信息，和实际情况有出入。 在很多情况下用计算机判读、解译比用熟练的人工误差大，但全靠人工，解译工作量很大、周期很长。 城市规划中需要地物的社会属性，靠遥感只能间接获取，主要靠实地调查。 遥感信息的获取、解译技术还比较复杂，需要多种专业人员的配合才能实现。 原始地图的测量 现场解析测量：精度高、中间损失小、野外作业量大。适合大比例、高精度局部更新。 航空航天摄影测量：范围大、外业工作量小，可直接产生栅格数据，也可进一步作矢量化处理。但往往受视线遮挡、阴影的影响。适合小比例图的成片更新。 卫星定位技术（GPS，Global Positioning System）。 测量基准和坐标系 椭球系。地球是表面不规则的近似椭球体，重力也不均匀。为此要定义地球椭球体的地心、长轴、短轴，相应的经纬线。 目前常用的是GRS（1975）椭球系，WGS（1984）椭球系。 GRS（1975）：我国1982年后使用 WGS（1984）：GPS系统采用 测量基准—地球模型 地图投影map projections ：为什么要进行投影 将三维椭球体转变成二维平面地图，称地图投影 地球椭球体为不可展曲面